JP3796188B2 - Ｏｆｄｍ通信方法およびｏｆｄｍ通信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)通信方法及びその装置に関し、特に複数のアンテナを用いてそれぞれ異なるデータが重畳された複数のＯＦＤＭ信号を送信する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のＯＦＤＭ通信方法では、複数のアンテナから複数のＯＦＤＭ信号を送信できるので、大容量のデータを高速で送信できるといった利点がある。しかし、受信側で高精度の伝搬路補償や干渉補償を行わないとデータの誤り率特性が劣化することになる。
【０００３】
そこで、この種のＯＦＤＭ通信方法では、図３８に示すように、送信側では所定の搬送波（以下これをサブキャリアと呼ぶ）にパイロットシンボル等の既知信号を重畳することでパイロットキャリアを形成し、受信側ではこのパイロットキャリアに基づいて各サブキャリアの周波数オフセット等の伝搬路歪みを補償することで、誤り率特性の良い受信信号を得るようになっている。
【０００４】
またＯＦＤＭ通信方法では、送信側で各サブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを配置したＯＦＤＭ信号を送信し、受信側でこの伝搬路推定用プリアンブルに基づいて各サブキャリアの位相回転等を補償するようになっている。
【０００５】
次に図３９を用いて、ＯＦＤＭ通信装置の送受信の原理を説明する。図３９では、２つのアンテナＡＮ１、ＡＮ２を有するＯＦＤＭ通信装置（ＴＸ）１から２つのアンテナＡＮ３、ＡＮ４を有するＯＦＤＭ通信装置（ＲＸ）２にＯＦＤＭ信号を送信する場合について説明する。ここでＯＦＤＭ通信装置１の各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信される信号をそれぞれＴＸ１、ＴＸ２とする。またＯＦＤＭ通信装置２の各アンテナＡＮ３、ＡＮ４により受信される信号をそれぞれＲＸ１、ＲＸ２とする。すると、受信信号ＲＸ１、ＲＸ２はそれぞれ次式で表すことができる。
【０００６】
ＲＸ１ ＝ ＡＴＸ１ ＋ ＢＴＸ２ ……… （１）
ＲＸ２ ＝ ＣＴＸ１ ＋ ＤＴＸ２ ……… （２）
但し、（１）式、（２）式において、Ａは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｂは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｃは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性、Ａは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性を表すものとする。
【０００７】
図４０は、ＯＦＤＭ通信装置１から送信されるＯＦＤＭ送信信号のフレームフォーマットを示す。すなわちアンテナＡＮ１からは図４０（ａ）に示すＯＦＤＭ信号が送信され、アンテナＡＮ２からは図４０（ｂ）に示すＯＦＤＭ信号が送信される。また図４０において、例えばＤＡＴＡ１（Ｎ，Ｋ）とは、ＤＡＴＡ１が示されている時間及び周波数にデータ１に関するＮシンボル目がＫ番目のサブキャリアで送信されていることを表す。
【０００８】
ここで受信信号から、上述した送信信号ＴＸ１とＴＸ２を受信復調するためには、４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを推定する必要がある。このためＯＦＤＭ通信装置１では、送信信号に伝搬路推定用プリアンブルを挿入したり、特定のサブキャリアをパイロットキャリアとしたＯＦＤＭ信号を送信する。このＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ通信装置２では、この伝搬路推定用プリアンブルやパイロットキャリアに基づいて伝搬路特性を求める。
【０００９】
４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄは、ＯＦＤＭ通信装置２（図３９）において、以下のようにして推定することができる。伝搬路特性ＡはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＢはアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＣはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。特性ＡＤアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。
【００１０】
次に、ＯＦＤＭ通信装置２は、推定した４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄを用いて、以下の式で表す処理を行うことにより、各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信された信号ＴＸ１、ＴＸ２を受信復調することができる。
【００１１】
DRX1 / ( AD - BC ) - BRX2 / ( AD - BC )
＝ D ( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) - B ( DTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝ ( ADTX1 + BDTX2 - BCTX1 - BDTX2 ) / ( AD - BC )
＝ TX1 ………（３）
−CRX1 / ( AD - BC ) - ARX2 / ( AD - BC )
＝ −C( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) + A ( CTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝ ( -ACTX1 - BCTX2 + ACTX1 - ADTX2 ) / ( AD - BC )
＝ TX2 ………（４）
実際上、伝搬路推定用プリアンブルは以下のように送信される。すなわちアンテナＡＮ１から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。同様に、アンテナＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。
【００１２】
また一般にパイロットキャリアは、周波数オフセット検出誤差等による残留位相誤差を補償するために用いられる。すなわち受信時には、パイロットキャリアに重畳された既知信号（パイロット信号）を用いて残留位相誤差を検出し、補償する。実際上、図４０に示すように、特定のサブキャリアをパイロットキャリアとして送信する。図４０に示す例では、２ｋ＋１個のサブキャリアのうち、アンテナＡＮ１の４つのサブキャリアをパイロットキャリアとして送信する。
【００１３】
図４１は、ＯＦＤＭ通信装置１の送信系の構成を示す。送信系１０では、まず送信信号が符号化部１１により符号化される。符号化後の信号はプリアンブル挿入部１２によりプリアンブルが挿入され、続くパイロットキャリア挿入部１３により特定のサブキャリアがパイロットキャリアとなる位置に既知信号（パイロット信号）が挿入される。
【００１４】
変調部１４により変調処理が施された信号はシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１５によりシリアルパラレル変換されることにより２系統に分けられる。２系統に分けられた各信号は逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１６、１７により逆高速フーリエ変換処理されることにより、各ＩＦＦＴ１６、１７により直交周波数分割多重されてＯＦＤＭ信号が得られる。ここでＩＦＦＴ１６の出力信号１は、図示しない無線送信部により所定周波数の搬送波の乗算処理等の無線送信処理が施された後、アンテナＡＮ１（図３９）から発信される。同様にＩＦＦＴ１７の出力信号２は、図示しない無線送信部により所定周波数の搬送波の乗算処理等の無線送信処理が施された後、アンテナＡＮ２（図３９）から発信される。
【００１５】
図４２は、ＯＦＤＭ通信装置２（図３９）の受信系の構成を示す。受信系２０では、アンテナＡＮ３で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２１の入力信号１として入力される。またアンテナＡＮ４で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２２の入力信号２として入力される。
【００１６】
ＦＦＴ２１は入力信号１に対して高速フーリエ変換処理を施すことにより、各サブキャリア毎の受信信号を得る。ＦＦＴ２１により得られたサブキャリア毎の受信信号は伝搬路推定部２３、及び伝搬路補償・干渉補償部２４、２６にそれぞれ送出される。入力信号２はＦＦＴ２２により各サブキャリア毎の受信信号とされ、この受信信号が伝搬路推定部２５、及び伝搬路補償・干渉補償部２６、２４にそれぞれ送出される。
【００１７】
伝搬路推定部２３は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、図３９について上述した伝搬路特性Ａ、Ｂを推定する。同様に伝搬路推定部２５は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、伝搬路特性Ｃ、Ｄを推定する。
【００１８】
係数算出部２７は伝搬路推定部２３、２５により得られた伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて、伝搬路補償及び干渉補償するための係数Ａ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）を求める。係数算出部２７は、図４３に示すように構成されている。伝搬路推定部２３、２５により得られた４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ各メモリ４１〜４４に格納される。乗算部４６ではＡＤが得られ、乗算部４５ではＢＣが得られる。減算部４７ではＡＤ−ＢＣが得られる。除算部４８、４９、５０、５１では、それぞれＡ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）が得られる。
【００１９】
図４２に戻って、伝搬路補償・干渉補償部２４は係数算出部２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（３）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償した受信信号ＴＸ１を形成する。同様に、伝搬路補償・干渉補償部２６は係数算出部２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（４）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償した受信信号ＴＸ２を形成する。
【００２０】
伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ１は、残留位相誤差検出部２８及び位相補償部２９に送出され、同様に伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ２は、残留位相誤差検出部２８及び位相補償部３０に送出される。残留位相誤差検出部２８は、パイロットキャリアにより伝送された既知信号を用いて、２つの受信信号ＴＸ１、ＴＸ２における残留位相誤差を検出し、これを位相補償部２９、３０に送出する。
【００２１】
位相補償部２９、３０では、それぞれ受信信号ＴＸ１、ＴＸ２に対して残留位相誤差ぶんだけ位相を回転させる処理を施すことにより、位相補償処理を行う。位相補償後の２つの受信信号はパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）３１によりシリアル信号とされ、続く復号化部３２により復号されることにより、送信信号に対応する受信信号が得られる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＯＦＤＭ通信装置においては、図４０からも分かるように、一方のアンテナから送信された既知信号（パイロットキャリア）には、他方のアンテナから送信されたデータが干渉として重畳される。このため、残留位相誤差を検出するためには、既知信号に重畳された干渉成分を除去する必要となる。
【００２３】
しかし、マルチパスによる、符号間干渉、タイミング誤差および周波数オフセット検出誤差等が存在する場合、上記干渉除去特性が劣化する。この結果、上記干渉信号が既知信号に残留するため、誤り率特性が大きく劣化する問題がある。
【００２４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、残留位相誤差の検出精度の劣化を防ぐことにより、誤り率特性の向上したＯＦＤＭ通信方法及びＯＦＤＭ通信装置を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明は、以下の方法及び構成を採る。
【００２６】
（１）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信すると共に、前記ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法であって、既知信号は複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみから送信し、当該アンテナ以外のアンテナからは、既知信号を送信しているサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアによりヌル信号を送信する。
【００２７】
この方法によれば、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、受信側で高精度の残留位相誤差を検出できる。この結果、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができる。
【００２８】
（２）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）において、既知信号を送信するアンテナを、複数のアンテナの中で切り替えるようにする。
【００２９】
この方法によれば、（１）の効果に加えて、回線変動が遅い場合の長時間に亘る残留位相誤差検出精度の低下を防止できる。
【００３０】
（３）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信すると共に、前記ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法であって、複数のアンテナの互いに周波数帯域の異なるサブキャリアにより既知信号を送信し、あるアンテナにおいて既知信号が送信されているサブキャリアに対応する、他のアンテナにおけるサブキャリアによりヌル信号を送信する。
【００３１】
この方法によれば、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、高精度の残留位相誤差を検出でき、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるのに加えて、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号のピーク電圧を低減することができる。
【００３２】
（４）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）〜（３）において、特定のサブキャリアについては、複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみからデータを送信し、当該アンテナ以外のアンテナからは、当該データを送信しているサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアによりヌル信号を送信する。
【００３３】
この方法によれば、（１）〜（３）での効果に加えて、特定のサブキャリアにより送信されたデータは、他のＯＦＤＭ信号の対応するサブキャリアからの干渉を受けないので、このデータの誤り率特性を向上させることができる。
【００３４】
（５）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（４）において、特定のサブキャリアは、ＯＦＤＭ信号の中心周波数から離れたサブキャリアとする。
【００３５】
この方法によれば、隣接チャネル干渉波や、アナログフィルタの振幅偏差及び群遅延偏差の影響を受け易い、中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送されるデータの誤り率特性を向上させることができる。
【００３６】
（６）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（４）又は（５）において、特定のサブキャリアにおいてデータを送信するアンテナを複数のアンテナの中で切り替える。
【００３７】
この方法によれば、（４）や（５）での効果に加えて、ピーク電圧を低減できると共に、回線変動が非常に遅い場合に特定のサブキャリアの受信レベルが落ち込んだままとなることを防ぐことができる。
【００３８】
（７）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）〜（６）において、直流点のサブキャリアについて、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信する。
【００３９】
この方法によれば、（１）〜（６）での効果に加えて、アナログ回路の直流オフセットにより他のサブキャリアと比較して誤り率特性が劣化し易い、直流点のサブキャリアにより伝送されるデータが他のＯＦＤＭ信号の対応するサブキャリアからの干渉を受けなくなるので、当該サブキャリアにより伝送されるデータの誤り率特性を向上させることができる。
【００４０】
（８）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）〜（３）において、特定のバースト信号は１本のアンテナのみから送信し、このバースト信号を送信している間は他のアンテナからはヌル信号を送信する。
【００４１】
この方法によれば、（１）〜（３）での効果に加えて、特定のバースト信号は伝搬路上で他のアンテナからの送信信号により全く干渉を受けなくなるので、特定のバースト信号についての受信側での誤り率特性が向上する。この結果、特定のバースト信号のみ誤り率特性を一段と向上させることができ、多様性のある無線通信を実現することができる。
【００４２】
（９）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）において、特定のバースト信号を複数に分割し、分割したバースト信号を送信するアンテナを切り替える。
【００４３】
この方法によれば、（８）での効果に加えて、１本のアンテナの送信サブキャリア数を低減できるので、この分ピーク電力を低減できるようになる。
【００４４】
（１０）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）の特定のバースト信号は、他のバースト信号より良好な品質が要求されるバースト信号であるようにする。
【００４５】
この方法によれば、例えば制御用のバースト信号や再送用のバースト信号のように重要なバースト信号を、特定のバースト信号として選定すれば、当該特定のバースト信号は伝搬路上で他のアンテナからの送信信号により全く干渉を受けなくなるので、受信側での誤り率特性が向上する。また制御用バースト信号や再送用バースト信号のように他のバースト信号と比較して良好な誤り率特性が要求されるバースト信号は、全体のバースト信号からみるとその割合は少ないため、伝送効率はほとんど低下しない。この結果、伝送効率をそれほど落とさずに、誤り率特性を一段と向上させることができる。
【００４６】
（１１）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）のＯＦＤＭ通信方法を、上り回線の通信にのみ適用するようにする。
【００４７】
この方法によれば、（８）のＯＦＤＭ通信方法では、特定のバースト信号を送信している間は他のアンテナからヌル信号を送信している分だけ、伝送効率は低下することになる。これを考慮して、この発明では、伝送データ量の多い下り回線には（８）の方法を用いずに、上り回線にのみ（８）の方法を用いるようにした。この結果、システム全体のスループットの低下を抑制し、かつ端末局のハード規模を増大させずに、上り回線により送信する特定のバースト信号の誤り率特性を有効に向上させることができる。
【００４８】
（１２）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）の方法を、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下においてのみ適用する。
【００４９】
この方法によれば、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下での、誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【００５０】
（１３）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１２）において、ＯＦＤＭ信号を受信したときに、当該ＯＦＤＭ信号に重畳された既知信号に基づいて各アンテナ間の伝搬路特性を求め、この伝搬路特性を行列成分として表したときの逆行列の行列式の絶対値の大小に基づいて伝搬路推定精度を求める。
【００５１】
この方法によれば、逆行列の行列式の絶対値が小さい場合、演算ビット数の実効値が小さくなるため、干渉補償部での補償精度が低下し、誤り率特性が劣化することを考慮して、逆行列の行列式の絶対値が小さいときに、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。この結果、干渉補償部での補償精度が低い伝搬環境下での誤り率特性の劣化を抑制できる。
【００５２】
（１４）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１３）において、逆行列の行列式の絶対値の大小をしきい値判定し、逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいときに、複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信すると共に、当該しきい値をＯＦＤＭ信号の受信品質に応じて変化させるようにする。
【００５３】
この方法によれば、受信品質が悪い場合には、逆行列の行列式の絶対値の検出誤差が大きくなるので、受信品質が悪い場合には、前記しきい値を大きい値にする。つまり、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する方向に制御する。この結果、受信品質も加味して、一段と的確に誤り率特性の劣化を抑制し得、かつ不必要な伝送効率の低下を抑制できる。
【００５４】
（１５）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１３）において、逆行列の行列式の絶対値の大小を第１のしきい値を用いてしきい値判定し、逆行列の行列式の絶対値が第１のしきい値よりも小さいサブキャリアの数が第２のしきい値よりも多いときに、複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。
【００５５】
この方法によれば、逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが少ない場合には、復号化部での誤り率訂正効果により誤り率特性を改善できる一方、逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが多い場合には、復号化部での誤り率訂正効果がそれほど期待できないことを考慮して、当該サブキャリアが多い場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。この結果、誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【００５６】
（１６）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１３）において、逆行列の行列式の絶対値の大小をしきい値判定し、逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいサブキャリアが所定回数以上連続するときに、複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。
【００５７】
この方法によれば、品質の悪いデータが集中すると、誤り訂正の効果が低下し、誤り率特性が低下することを考慮して、逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが連続するような伝搬環境の場合に、つまり品質の悪いサブキャリアが集中する場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。この結果、誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【００５８】
（１７）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１６）において、逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいサブキャリアが所定回数以上連続しているか否かを判定するためのしきい値を、ＯＦＤＭ信号の受信品質に応じて変化させるようにする。
【００５９】
この方法によれば、（１６）の効果に加えて、受信品質も加味して１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する否かを制御できるので、一段と誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【００６０】
（１８）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）、（３）又は（１２）において、所定の通信単位期間内の最後に送信するバースト信号は、複数のアンテナのうちのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信する。
【００６１】
この方法によれば、受信側での干渉補償回路は通常の同期検波回路より処理遅延が大きいことを考慮して、最後に送信するバースト信号は１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信することにより、最後のバースト信号の処理遅延を短縮する。この結果、受信を終了してから送信を開始するまでの時間を短縮することができ、この時間が規定されているようなシステムに非常に有効となる。
【００６２】
（１９）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）、（３）又は（１２）において、通信相手局が自局に加えて他局ともＯＦＤＭ通信を行っている場合には、通信相手局に対して複数のアンテナのうちのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。
【００６３】
この方法によれば、互いの通信局間で通信する時間帯を複雑な制御により確保する必要が無くなる。
【００６４】
（２０）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）の方法を、周期的に行うようにする。
【００６５】
この方法によれば、受信側において伝搬路推定結果を周期的に更新（伝搬路トラッキング）できるようになるので、伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【００６６】
（２１）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（２０）において、複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する周期を、要求される伝送効率、要求される受信品質又は伝搬路の変動速度に応じて変えるようにする。
【００６７】
この方法によれば、（２０）の効果に加えて、一段と、伝搬効率の低下を有効に抑制しながら、誤り率特性の劣化を抑制できる。
【００６８】
（２２）本発明のＯＦＤＭ通信装置は、複数のアンテナと、複数の送信データをそれぞれ直交周波数分割多重処理を施すことにより複数のアンテナそれぞれから送信する複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアに既知信号を挿入する既知信号挿入手段と、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアにヌル信号を挿入するヌル信号挿入手段と、を具備し、既知信号挿入手段は、複数のＯＦＤＭ信号のうちのいずれか１つのＯＦＤＭ信号に既知信号を挿入し、ヌル信号挿入手段は、既知信号挿入手段により既知信号が挿入されたＯＦＤＭ信号以外のＯＦＤＭに対して、既知信号が挿入されたサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアにヌル信号を挿入する構成を採る。
【００６９】
この構成によれば、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、受信側で高精度の残留位相誤差を検出できる。この結果、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができる。
【００７０】
（２３）本発明のＯＦＤＭ通信装置は、複数のアンテナと、複数の送信データをそれぞれ直交周波数分割多重処理を施すことにより複数のアンテナそれぞれから送信する複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアに既知信号を挿入する既知信号挿入手段と、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアにヌル信号を挿入するヌル信号挿入手段と、を具備し、既知信号挿入手段は、複数のＯＦＤＭ信号の互いに周波数帯域の異なるサブキャリアに既知信号を挿入し、ヌル信号挿入手段は、あるＯＦＤＭ信号において既知信号が挿入されたサブキャリアと対応する周波数帯域の、他のＯＦＤＭ信号のサブキャリアにヌル信号を挿入する構成を採る。
【００７１】
この構成によれば、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、受信側で高精度の残留位相誤差を検出でき、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるのに加えて、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号のピーク電圧を低減することができる。
【００７２】
（２４）本発明のＯＦＤＭ通信装置は、（２３）に加えて、伝搬路推定精度を取得する手段と、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下においてのみ、前記複数のアンテナのいずれか１本のみからＯＦＤＭ信号を送信させる送信制御手段と、を具備する構成を採る。
【００７３】
この構成によれば、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下での、誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【００７４】
（２５）本発明のＯＦＤＭ通信装置は、（２３）に加えて、周期的に、前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信させる送信制御手段、を具備する構成を採る。
【００７５】
この構成によれば、受信側において伝搬路推定結果を周期的に更新（伝搬路トラッキング）できるようになるので、伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【００７６】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信し、当該ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法において、ＯＦＤＭ信号に適宜ヌル信号を挿入するようにしたことである。これにより、既知信号が伝搬路上で他の信号から干渉を受けずに済むので、残留位相誤差の検出精度が向上し、受信信号の誤り率特性を向上させることができる。
【００７７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００７８】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置から送信されるＯＦＤＭ信号の模式図を示す。この実施の形態では、異なる２つの送信データから２つのＯＦＤＭ信号を形成し、これを異なるアンテナから送信する場合について説明する。図１（ａ）に示すＯＦＤＭ信号は第１の送信データ（ＤＡＴＡ１）が重畳されたＯＦＤＭ信号であり、第１のアンテナから送信される。図１（ｂ）に示すＯＦＤＭ信号は第２の送信データ（ＤＡＴＡ２）が重畳されたＯＦＤＭ信号であり第２のアンテナから送信される。
【００７９】
この実施の形態では、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、一方のアンテナの特定のサブキャリアを既知信号が重畳されたパイロットキャリアとし、他方のアンテナからはパイロットキャリアを出力せず、かつパイロットキャリアと同じ周波数であるサブキャリアをヌル信号が重畳されたサブキャリア（つまりなんの信号も重畳されていない搬送波のみのサブキャリア）とする。これにより、パイロットキャリアは、伝搬路上での干渉を受けないことにより、受信側では干渉を受けていない既知信号を得ることができる。
【００８０】
因みに、図１において、例えばＤＡＴＡ１（Ｎ，Ｋ）とは、ＤＡＴＡ１が示されている時間及び周波数にデータ１に関するＮシンボル目がＫ番目のサブキャリアで送信されていることを表す。従って、この実施の形態では、２ｋ＋１個のサブキャリアのうち、アンテナＡＮ１の４つのサブキャリアをパイロットキャリアとして送信するようになっている。
【００８１】
図２に、実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置を用いたＯＦＤＭ通信システムの構成を示す。図２では、２つのアンテナＡＮ１、ＡＮ２を有するＯＦＤＭ通信装置（ＴＸ）１０１から２つのアンテナＡＮ３、ＡＮ４を有するＯＦＤＭ通信装置（ＲＸ）１０２にＯＦＤＭ信号を送信する場合について説明する。ここで各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信される信号を、それぞれＴＸ１、ＴＸ２とする。また各アンテナで受信される信号をそれぞれＲＸ１、ＲＸ２とすると、ＲＸ１、ＲＸ２はそれぞれ次式で示すことができる。
【００８２】
ＲＸ１ ＝ ＡＴＸ１ ＋ ＢＴＸ２ （５）
ＲＸ２ ＝ ＣＴＸ１ ＋ ＤＴＸ２ （６）
但し、（５）式、（６）式において、Ａは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｂは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｃは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性、Ａは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性を表すものとする。
【００８３】
ここで受信信号から、送信信号ＴＸ１とＴＸ２を受信復調するためには、４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを推定する必要がある。そこでＯＦＤＭ通信装置１０１は各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルを送信する。実際上、伝搬路推定用プリアンブルは以下のように送信される。すなわちアンテナＡＮ１から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。同様に、アンテナＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。
【００８４】
４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄは、ＯＦＤＭ通信装置１０２において、伝搬路推定用プリアンブルを用いて、以下のようにして推定することができる。伝搬路特性ＡはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＢはアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＣはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。特性ＡＤはアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。
【００８５】
次に、ＯＦＤＭ通信装置１０２は、推定した４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄを用いて、以下の式で表す処理を行うことにより、各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信された信号ＴＸ１、ＴＸ２を受信復調することができる。
【００８６】
DRX1 / ( AD - BC ) - BRX2 / ( AD - BC )
＝ D ( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) - B ( DTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝ ( ADTX1 + BDTX2 - BCTX1 - BDTX2 ) / ( AD - BC )
＝ TX1 ………（７）
−CRX1 / ( AD - BC ) - ARX2 / ( AD - BC )
＝ −C( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) + A ( CTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝ ( -ACTX1 - BCTX2 + ACTX1 - ADTX2 ) / ( AD - BC )
＝ TX2 ………（８）
パイロットキャリアは、周波数オフセット検出誤差等による残留位相誤差を補償するために用いられる。すなわち受信時には、パイロットキャリアに重畳された既知信号を用いて残留位相誤差を検出し、補償する。
【００８７】
図３は、ＯＦＤＭ通信装置１０１の送信系の構成を示すブロック図である。図３において、１１０は全体として、本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置１０１の送信系の構成を示す。送信信号は符号化部１１１に入力され、当該符号化部１１１により符号化処理され、符号化処理後の信号はプリアンブル挿入部１１２に送出される。
【００８８】
この実施の形態の場合、送信信号は２つのデータ１、データ２がフレーム単位で交互に時分割多重された信号となっている。例えば期間Ｔの間はＮシンボル分のデータ１の信号が符号化部１１１に入力され、続く期間Ｔの間はＮシンボル分のデータ２が符号化部１１１に入力されるようになっている。
【００８９】
プリアンブル挿入部１１２は、上述したように、アンテナＡＮ１から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルが送信されず、アンテナＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルが送信されないような所定位置に伝搬路推定用プリアンブル等のプリアンブル情報を挿入する。
【００９０】
変調部１１３は入力データに対して、例えばＢＰＳＫ(Binariphase Phase Shift Keying)、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)や１６値ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)等のディジタル変調処理を施す。変調後の信号はシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１１４によりデータ１と、データ２とに分けられ、データ１はパイロットキャリア挿入部１１５に、データ２はヌル信号挿入部１１６に送出される。
【００９１】
パイロットキャリア挿入部１１５はデータ１の所定位置に既知信号を挿入する。ヌル信号挿入部１１６は、データ２に対して、パイロットキャリア挿入部１１５により既知信号が挿入された位置に対応する位置にヌル信号（すなわち信号レベルが０の信号）を挿入する。
【００９２】
各ＩＦＦＴ１１７、１１８は、それぞれ入力データ１、データ２に対して逆高速フーリエ変換処理を施すことにより周波数分割多重し、図１（ａ）、（ｂ）に示すようなＯＦＤＭ信号を形成する。逆高速フーリエ変換処理後の各出力信号１、２は、図示しない乗算器によりそれぞれ所定周波数の搬送波に重畳され、またバンドパスにより所定の周波数帯域に帯域制限された後、アンテナＡＮ１、アンテナＡＮ２からそれぞれ発信される。
【００９３】
図４は、図３の送信系１１０を有するＯＦＤＭ通信装置１０１から送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ通信装置１０２の受信系の構成を示す。受信系１２０では、アンテナＡＮ３で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）１２１の入力信号１として入力される。またアンテナＡＮ４で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）１２２の入力信号２として入力される。
【００９４】
ＦＦＴ１２１は入力信号１に対して高速フーリエ変換処理を施すことにより、各サブキャリア毎の受信信号を得る。ＦＦＴ１２１により得られたサブキャリア毎の受信信号は伝搬路推定部１２３、及び伝搬路補償・干渉補償部１２４、１２６にそれぞれ送出される。入力信号２はＦＦＴ１２２により各サブキャリア毎の受信信号とされ、この受信信号が伝搬路推定部１２５、及び伝搬路補償・干渉補償部１２６、１２４にそれぞれ送出される。
【００９５】
伝搬路推定部１２３は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、図２について上述した伝搬路特性Ａ、Ｂを推定する。同様に伝搬路推定部１２５は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、伝搬路特性Ｃ、Ｄを推定する。
【００９６】
係数算出部１２７は伝搬路推定部１２３、１２５により得られた伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて、伝搬路補償及び干渉補償するための係数Ａ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）を求める。係数算出部１２７は、図４３について上述した係数算出部２７と同様の構成なのでここでの詳しい説明は省略する。
【００９７】
伝搬路補償・干渉補償部１２４は係数算出部１２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（７）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償を施した受信信号ＴＸ１を形成する。同様に、伝搬路補償・干渉補償部１２６は係数算出部１２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（８）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償を施した受信信号ＴＸ２を形成する。
【００９８】
ここで係数算出部１２７により求められた係数は、選択部１２８、１２９により選択された後、各伝搬路補償・干渉補償部１２４、１２６に入力される。具体的には、選択部１２８、１２９は既知信号の場合とデータの場合とで伝搬路推定結果を選択して伝搬路補償・干渉補償部１２４、１２６に出力する。
【００９９】
伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ１は、残留位相誤差検出部１３０及び位相補償部１３１に送出され、同様に伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ２は、残留位相誤差検出部１３０及び位相補償部１３２に送出される。残留位相誤差検出部１３０は、パイロットキャリアにより伝送された既知信号を用いて、２つの受信信号ＴＸ１、ＴＸ２における残留位相誤差を検出し、これを位相補償部１３１、１３２に送出する。
【０１００】
位相補償部１３１、１３２では、それぞれ受信信号ＴＸ１、ＴＸ２に対して残留位相誤差ぶんだけ位相を回転させることにより、位相補償処理を行う。位相補償後の２つの受信信号はパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）１３３によりシリアル信号とされ、続く復号化部１３４により復号されることにより、送信信号に対応する受信信号が得られる。
【０１０１】
以上の構成において、ＯＦＤＭ通信装置１０１では、一方のアンテナＡＮ１から所定のサブキャリアをパイロットキャリアとしたＯＦＤＭ信号を送信する（図１（ａ））。またＯＦＤＭ通信装置１０１は、他方のアンテナＡＮ２からはパイロットキャリアに対応するサブキャリアをヌル信号としたＯＦＤＭ信号を送信する（図１（ｂ））。
【０１０２】
この結果、既知信号は伝搬路上でデータによる干渉を受けないため、ＯＦＤＭ信号を受信復調するＯＦＤＭ通信装置１０２では、既知信号について干渉補償する必要がなくなる。具体的に、受信系１２０に当てはめて説明すると、既知信号を送信したサブキャリアについては、伝搬路補償・干渉補償部１２４、１２６によって、伝搬路推定部１２３、１２５及び係数算出部１２７により得られた伝搬路推定結果を用いて伝搬路補償のみを行い、干渉補償をする必要がない。
【０１０３】
残留位相誤差検出部１３０では、干渉による影響のほとんど無い既知信号に基づいて２つの受信信号ＴＸ１、ＴＸ２における残留位相誤差を検出できるので、高精度の残留位相誤差を得ることができる。この結果、残留位相誤差の位相補償を行う位相補償部１３１、１３２では、高精度の残留位相誤差検出結果を使って位相補償でき、最終的に誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるようになる。
【０１０４】
以上の構成によれば、複数のアンテナＡＮ１、ＡＮ２からＯＦＤＭ信号を送信する場合に、一方のアンテナＡＮ１の特定のサブキャリアを既知信号が重畳されたパイロットキャリアとし、他方のアンテナＡＮ２からはパイロットキャリアを出力せず、かつパイロットキャリアと同じ周波数であるサブキャリアをヌル信号が重畳されたサブキャリアとしたことにより、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、高精度の残留位相誤差を検出できる。この結果、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができる。
【０１０５】
なお上述の実施の形態では、２本のアンテナＡＮ１、ＡＮ２から２つのＯＦＤＭ信号を送信し、２本のアンテナＡＮ３、ＡＮ４で受信する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、任意の本数のアンテナを用いて任意の数のＯＦＤＭ信号を送受信する場合に適用可能である。このことは、後述する実施の形態でも同様である。
【０１０６】
（実施の形態２）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図５に示すように、既知信号を送信するアンテナを可変としたことである。これにより、実施の形態１と比較して、一段と高精度の残留位相誤差を検出できる。
【０１０７】
例えば一方のＯＦＤＭ通信装置が移動局に搭載され、その移動局の移動速度が遅い場合や、両方のＯＦＤＭ通信装置が無線基地局に設けられている場合には、回線変動が非常に遅くなる。このような場合には、既知信号を挿入したサブキャリアのレベルが大きく落ち込むと、その状態が長時間に亘って続く可能性が高い。その結果、既知信号の受信レベルも低い状態が続くので、既知信号を基にして求められる残留位相誤差の検出精度も長い期間低下するおそれがある。
【０１０８】
これを考慮して、この実施の形態では、各アンテナＡＮ１、アンテナＡＮ２から図５（ａ）、（ｂ）に示すようなフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号を送信する。図５からも明らかなように、既知信号を重畳するサブキャリア（パイロットキャリア）を、１つのアンテナだけから発信するのではなく、パイロットキャリアを発信するアンテナを交互に切り替えるようになっている。また一方のアンテナからパイロットキャリアが発信されている期間は、他方のアンテナはこれに対応するサブキャリアとしてヌル信号を送信するようになっている。
【０１０９】
これにより既知信号は伝搬路の異なる２つのアンテナから交互に送信されることになるので、長時間に亘って既知信号の受信レベルが低くなることを回避できる。この結果、長時間に亘る残留位相誤差の検出精度の劣化を防止できる。
【０１１０】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図６を用いて説明する。図３との対応部分に同一符号を付して示す図６において、送信系１４０は各データ１、データ２にパイロットキャリア（既知信号）を挿入するかヌル信号を挿入するかを選択する選択部１４１、１４２を有することを除いて、図３の送信系１１０と同様の構成でなる。
【０１１１】
各選択部１４１、１４２は、データに対して、一方の選択部が既知信号を挿入しているときには他方の選択部がヌル信号を挿入する。これにより送信系１４０は、図５に示すようなＯＦＤＭ信号を形成することができる。
【０１１２】
以上の構成によれば、パイロットキャリアを発信するアンテナを交互に切り替えると共に、一方のアンテナからパイロットキャリアが発信されている期間は他方のアンテナはこれに対応するサブキャリアとしてヌル信号を送信するようにしたことにより、実施の形態１の効果に加えて、回線変動が遅い場合の長時間に亘る残留位相誤差検出精度の低下を防止できる。
【０１１３】
（実施の形態３）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図７に示すように、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアをパイロットキャリアとすると共に、あるアンテナからパイロットキャリアが送信されているサブキャリアに対応する、他のアンテナのサブキャリアをヌル信号とした点である。これにより、実施の形態１や実施の形態２の効果に加えて、ＯＦＤＭ信号のピーク電力を抑圧できるといった効果を得ることができる。
【０１１４】
図７の例では、既知信号を送信するサブキャリア数を４つとし、各アンテナからそれぞれ既知信号が重畳された２つのパイロットキャリアを送信し、各アンテナからこれら２つのパイロットキャリアに対応して２つのヌル信号を送信するようになっている。ここでヌル信号の送信電力は０となるため、２つのサブキャリアをヌル信号とした分だけ、各ＯＦＤＭ信号の送信時のピーク電力を低減できる。
【０１１５】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図８を用いて説明する。図３との対応部分に同一符号を付して示す図８において、送信系１５０はデータ１にパイロットキャリア（既知信号）を挿入するパイロットキャリア挿入部１５１及びヌル信号挿入部１５２を有する。また送信系１５０はデータ２にパイロットキャリア（既知信号）を挿入するパイロットキャリア挿入部１５４及びヌル信号挿入部１５３を有する。ヌル信号挿入部１５３はパイロットキャリア挿入部１５１が既知信号を挿入した位置にヌル信号を挿入する。ヌル信号挿入部１５２はパイロットキャリア挿入部１５４が既知信号を挿入した位置にヌル信号を挿入する。
【０１１６】
以上の構成によれば、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアをパイロットキャリアとすると共に、あるアンテナからパイロットキャリアが送信されているサブキャリアに対応する、他のアンテナのサブキャリアをヌル信号としたことにより、実施の形態２の効果に加えて、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号のピーク電圧を低減することができる。
【０１１７】
（実施の形態４）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図９に示すように、実施の形態３での特徴に加えて、データを送信しているサブキャリアのうち特定のサブキャリアについては、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信するようにした点である。これにより実施の形態３の効果に加えて、伝送効率をほとんど低下させずに、他のデータより良好な誤り率特性が要求されるデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１１８】
図９の例では、直流点の両側の２つのサブキャリアについて、片方のアンテナからヌル信号を送信するようになっている。但し、ヌル信号を送信するサブキャリアは図９の例に限定されず、任意に設定することができる。
【０１１９】
ここで片方のアンテナからヌル信号を送信するサブキャリアは、パイロットキャリア同様、干渉補償を行う必要がなくなる。このため、片方のアンテナからヌル信号を送信するサブキャリアは、マルチパスによる、符号間干渉、タイミング誤差、周波数オフセット検出誤差が存在しても、他のデータとの干渉が残留しないようにすることができる。この結果、このサブキャリアに重畳されたデータの誤り率特性が向上する。この実施の形態では、再送情報や制御情報のように良好な誤り率特性が要求されるデータを、上述した特定サブキャリアに重畳して送信する。
【０１２０】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図１０を用いて説明する。図８との対応部分に同一符号を付して示す図１０において、送信系１６０は、再送情報を符号化部１６１、プリアンブル挿入部１６２及び変調部１６３を順次介してパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）１６４に入力する。パラレルシリアル変換部１６４にはヌル信号も入力される。
【０１２１】
一旦パラレルシリアル変換により直列変換されたデータは、シリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１６５により、データ１、データ２の２つのデータに分流される。各データ１、２は上述したのと同様の処理を施されることで、図９（ａ）、（ｂ）に示すような、２つのＯＦＤＭ信号が形成される。
【０１２２】
ここで図９（ａ）に示す、アンテナＡＮ１のサブキャリア「−１」、「１」（ＤＡＴＡ１（１，−１）、ＤＡＴＡ１（２，−１）、ＤＡＴＡ１（１，−１）、ＤＡＴＡ１（２，１））に対応するアンテナＡＮ２のサブキャリア（図９（ｂ））をヌル信号とするためには、送信系１６０のパラレルシリアル変換部１６４がヌル信号を所定のタイミングで出力すればよい。
【０１２３】
なおこの実施の形態では、実施の形態３の特徴に加えて、データを送信しているサブキャリアのうち特定のサブキャリアについては、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、実施の形態１や実施の形態２と組み合わせることもできる。
【０１２４】
以上の構成によれば、データを送信しているサブキャリアのうち特定のサブキャリアについては、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信するようにしたことにより、実施の形態１〜３の効果に加えて、伝送効率をほとんど低下させずに、他のデータより良好な誤り率特性が要求されるデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１２５】
（実施の形態５）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図１１に示すように、実施の形態４と比較して、中心周波数から離れたサブキャリアについて、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信した点である。これにより、中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送されるデータの誤り率特性を向上させることができるので、実施の形態４の効果に加えて、伝送効率をほとんど低下させずに、一段とデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１２６】
図１１の例では、図９（ａ）に示す、アンテナＡＮ１のサブキャリア「ｋ＋１」（ＤＡＴＡ１（１，−ｋ＋１）、ＤＡＴＡ１（２，−ｋ＋１））に対応するアンテナＡＮ２のサブキャリア（図９（ｂ））をヌル信号としている。
【０１２７】
ここでＯＦＤＭ信号では、中心周波数から離れたサブキャリアほど、隣接チャネル干渉波や、アナログフィルタの振幅偏差及び群遅延偏差の影響を受け易い。この点に着目して、この実施の形態では、中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送されるデータの劣化をできるだけ少なくするために、対応する他方のサブキャリアをヌル信号としている。
【０１２８】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図１２を用いて説明する。図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１２において、送信系１７０は、ヌル信号挿入部１７１を有することを除いて図１０の送信系１６０と同様の構成でなる。
【０１２９】
ヌル信号挿入部１７１はデータ２の所定位置にヌル信号を挿入することにより、図１１（ｂ）に示すように、中心周波数から離れたサブキャリアをヌル信号とする。これにより中心周波数から離れたサブキャリアにより送信されるＤＡＴＡ１（１，−ｋ＋１）、ＤＡＴＡ１（２，−ｋ＋１）への干渉成分を抑制できるので、このデータの誤り率特性の劣化を抑制できる。
【０１３０】
（実施の形態６）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図１３に示すように、実施の形態５と比較して、中心周波数から離れた１本又は複数のサブキャリアのうちヌル信号を送信するアンテナを可変とした点である。これにより、実施の形態５の効果に加えて、ピーク電圧を低減できる。また回線変動が非常に遅い場合に、前記サブキャリアの受信レベルが落ち込んだままとなることを防ぐことができる。
【０１３１】
図１３の例では、時点ｔ１からｔ２の間の期間は、図１３（ａ）に示す、アンテナＡＮ１のサブキャリア「−ｋ＋１」、「ｋ−１」（ＤＡＴＡ１（１，−ｋ＋１）、ＤＡＴＡ１（１，ｋ−１））に対応するアンテナＡＮ２のサブキャリア（図１３（ｂ））をヌル信号としている。
【０１３２】
これに対して、続く時点ｔ２からｔ３の間の期間は、図１３（ｂ）に示す、アンテナＡＮ２のサブキャリア「−ｋ＋１」、「ｋ−１」（ＤＡＴＡ２（２，−ｋ＋１）、ＤＡＴＡ２（２，ｋ−１））に対応するアンテナＡＮ１のサブキャリア（図１３（ａ））をヌル信号としている。
【０１３３】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図１４を用いて説明する。図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１４において、送信系１８０は、シリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１６５により分流されて得られた各データを入力する選択部１８１、１８２を有することを除いて、図１０の送信系１６０と同様の構成でなる。
【０１３４】
各選択部１８１、１８２には分流後のデータと共にヌル信号が入力されている。選択部１８１は、上述したように中心周波数から離れたサブキャリアのうち一方のアンテナからデータの重畳されたサブキャリアが送信されると共に、他方のアンテナからヌル信号が送信され、かつこれらのアンテナが可変となるようなタイミングで、ヌル信号を選択して出力する。
【０１３５】
（実施の形態７）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図１５に示すように、実施の形態６と比較して、直流点のサブキャリアについて、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信した点である。これにより、直流点のサブキャリアにより伝送されるデータの誤り率特性を向上させることができるので、実施の形態６の効果に加えて、伝送効率をほとんど低下させずに、一段とデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１３６】
図１５の例では、図１５（ｂ）に示す、アンテナＡＮ２のサブキャリア「０」（ＤＡＴＡ２（１，０）、ＤＡＴＡ２（２，０））に対応するアンテナＡＮ１のサブキャリア（図１５（ａ））をヌル信号としている。
【０１３７】
ここでＯＦＤＭ信号では、直流点のサブキャリアはアナログ回路の直流オフセットにより他のサブキャリアと比較して、誤り率特性が大きく劣化する。この点に着目して、この実施の形態では、直流点のサブキャリアにより伝送されるデータの劣化をできるだけ少なくするために、対応する他方のサブキャリアをヌル信号としている。
【０１３８】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図１６を用いて説明する。図１４との対応部分に同一符号を付して示す図１６において、送信系１９０は、選択部１８１とパイロットキャリア挿入部１５１の間にヌル信号挿入部１９１が設けられている点を除いて、図１４の送信系１８０と同様の構成でなる。ヌル信号挿入部１９１は、入力されたデータのうち直流点に配置されるデータ位置にヌル信号を挿入する。
【０１３９】
（実施の形態８）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、ＯＦＤＭ信号の受信系にオフセット除去回路を設けたことである。これにより、例えば実施の形態７の方法により得られたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ通信装置に適用すれば、一段とデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１４０】
図１７に、この実施の形態の受信系の構成を示す。図４との対応部分に同一符号を付して示す図１７において、受信系２００は各ＦＦＴ１２１、１２２の後段に直流オフセット除去回路（ＤＣ除去）２０１、２０２を有することを除いて、図４の受信系１２０と同様の構成でなる。
【０１４１】
直流オフセット除去回路（ＤＣ除去）２０１、２０２の具体的構成を、図１８に示す。直流オフセット回路２０１（２０２）はＦＦＴ部１２１（１２２）からの入力信号を平均化回路２０３及び減算回路２０５に入力する。平均化回路２０３はＦＦＴ部１２１（１２２）の出力のうち直流点付近に配置された信号成分を平均化することで直流オフセットを検出し、この直流オフセット情報をメモリ２０４に格納する。減算回路２０５はＦＦＴ出力信号のうち直流点付近に配置された信号からメモリ２０４に格納された直流オフセット分を減算する。これによりＦＦＴ出力から直流オフセット成分を除去することができる。
【０１４２】
以上の構成によれば、受信側で受信ＯＦＤＭ信号から直流オフセットを除去した後、伝搬路補償や伝搬路干渉、残留位相補償等を行うようにしたことにより、上述した実施の形態１〜実施の形態７のＯＦＤＭ通信装置から送信されたデータの誤り率特性を一段と向上させることができる。
【０１４３】
（実施の形態９）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、特定のバースト信号は１本のアンテナのみから送信し、このバースト信号を送信している間は他のアンテナからはヌル信号を送信するようにした点である。これにより、実施の形態１〜実施の形態７と比較して、伝送効率をそれほど落とさずに、誤り率特性を一段と向上させることができる。
【０１４４】
ここで送信するバースト信号の中には、他のバーストと比較して一段と良好な誤り率特性が要求されるものがある。例えば制御用のバースト信号や再送用のバースト信号である。この実施の形態では、このような、他のバースト信号より良好な誤り率特性が要求されるバースト信号を送信する際には、１本のアンテナのみから当該バースト信号を送信し、他のアンテナからはヌル信号を出力する（つまり何の信号も出力しない）ようにする。
【０１４５】
これにより、上記特定のバースト信号は伝搬路上で他のアンテナからの送信信号により全く干渉を受けないので、受信側での誤り率特性が向上する。また制御用バースト信号や再送用バースト信号のように他のバースト信号と比較して良好な誤り率特性が要求されるバースト信号は、全体のバースト信号からみるとその割合は少ないため、伝送効率はほとんど低下しない。この結果、伝送効率をそれほど落とさずに、重要なバースト信号の誤り率特性を一段と向上させることができる。
【０１４６】
図１９に、この実施の形態の送信系の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図１９において、送信系２１０は、アンテナＡＮ１から送信する出力信号１の処理系統上に選択部２１４が設けられていると共に、アンテナＡＮ２から送信する出力信号２の処理系統上に選択部２１５が設けられている。
【０１４７】
選択部２１４には、パイロットキャリア挿入部１１５の出力が入力されていると共に、再送情報が符号化部２１１、プリアンブル挿入部２１２及び変調部２１３を介して入力されている。選択部２１５には、ヌル信号挿入部１１６によりヌル信号が挿入された後の送信データが入力されていると共に、ヌル信号が入力されている。
【０１４８】
選択部２１５は、選択部２１４から変調後の再送情報（すなわち特定のバースト信号）が選択して出力されている期間は、ヌル信号を選択して出力する。これに対して選択部２１５は、選択部２１４からパイロットキャリア挿入部１１５からの出力（すなわち特定のバースト信号以外のバースト信号）が選択して出力されている期間は、ヌル信号挿入部１１６からの出力を選択して出力する。
【０１４９】
この結果、送信系２１０は、特定のバースト信号を送信する期間は、アンテナＡＮ１から図１（ａ）に示すような信号を出力し、かつアンテナＡＮ２からはヌル信号のみを出力する。一方、特定のバースト信号を送信しないときには、アンテナＡＮ１及びアンテナＡＮ２から図１（ａ）及び（ｂ）に示すような信号が出力される。
【０１５０】
なおこの実施の形態に係る発明では、上述した又は後述する他の実施の形態と同様に送信系２１０を端末局に設けるか、または基地局に設けるかは限定されないが、送信系２１０を端末局のみに設けた場合（つまり上り回線のみに適用した場合）は、以下のようなさらなる効果を得ることができる。
【０１５１】
この実施の形態では、特定のバースト信号を送信している間は他のアンテナからヌル信号を送信している分だけ、伝送効率は低下することになる。これを考慮して、伝送データ量の多い下り回線では、通常のＯＦＤＭ通信を行い、端末局に送信系２１０を設ける。これにより、システム全体のスループットの低下を抑制し、かつ端末局のハード規模を増大させずに、上り回線により送信する特定のバースト信号の誤り率特性を有効に向上させることができる。
【０１５２】
（実施の形態１０）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、実施の形態９と比較して、１本のアンテナのみバースト信号を送信し、このバースト信号を送信している間は他のアンテナからはヌル信号を送信するのに加えて、バースト信号を分割して送信するアンテナから交互に送信するようにした点である。これにより、実施の形態９の効果に加えて、さらにピーク電力を低減することができる。
【０１５３】
つまり、実施の形態９では１本のアンテナのみから送信していた特定のバースト信号を分割して複数のアンテナから送信するようにしたことにより、１本のアンテナの送信サブキャリア数を低減できるので、この分ピーク電力を低減できるようになる。
【０１５４】
具体的に、図１を用いて説明すると、まずある期間はアンテナＡＮ１から図１（ａ）のサブキャリアの半分のサブキャリアを用いて特定のバースト信号の半分の情報を送信し、その期間はアンテナＡＮ２からはヌル信号を送信する。そして次の期間は、アンテナＡＮ２から図１（ｂ）のサブキャリアの半分のサブキャリアを用いて特定のバースト信号の残り半分の情報を送信し、その期間はアンテナＡＮ１からはヌル信号を送信する。
【０１５５】
図２０に、この実施の形態の送信系の構成を示す。図１９との対応部分に同一符号を付して示す図２０において、送信系２２０は、変調後の再送情報をシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）２２３により分割し、分割後の信号を選択部２２１、２２２に送出する。また各選択部２２１、２２２には、ヌル信号が入力されている。
【０１５６】
選択部２２１はパイロットキャリア挿入部１１５からの出力信号、分割された再送情報又はヌル信号のうちの１つを選択的に出力する。選択部２２２はヌル信号挿入部１１６からの出力信号、分割された再送情報又はヌル信号のうちの１つを選択的に出力する。
【０１５７】
具体的には、特定のバースト信号（図２０の場合は再送情報）以外のデータを送信する場合には、選択部２２１はパイロットキャリア挿入部１１５からの出力を選択して出力すると共に選択部２２２はヌル信号挿入部からの出力を選択して出力する。この結果、２つのアンテナＡＮ１、ＡＮ２から図１に示すようなＯＦＤＭ信号が発信される。
【０１５８】
これに対して、特定のバースト信号を送信する場合には、まず最初の期間で、選択部２２１が分割された再送情報を選択して出力すると共に、このとき選択部２２２がヌル信号を選択して出力する。この結果、アンテナＡＮ１からは図１（ａ）の半分のサブキャリアで再送情報が送信されると共に、アンテナＡＮ２からはヌル信号が送信される。そして次の期間で、選択部２２２が分割された再送情報を選択して出力すると共に、このとき選択部２２１がヌル信号を選択して出力する。この結果、アンテナＡＮ２からは図１（ｂ）の半分のサブキャリアで再送情報が送信されると共に、アンテナＡＮ１からはヌル信号が送信される。
【０１５９】
（実施の形態１１）
この実施の形態の特徴は、通信端末には１本のアンテナのみ設置し、複数のアンテナから異なるデータを送信するのは、基地局のみ（下り回線のみ）とした点である。これにより、システム全体の伝送効率をほとんど低下させずに端末のハード規模及び消費電力を大きく低減させることができる。
【０１６０】
ここで複数のアンテナから異なるデータを送信する方法を上り回線にも適用すると、端末の送信系の信号処理系統の回路及び無線処理部（送信ＲＦ）がアンテナ数分だけ必要となるので、端末の回路規模及び消費電力が非常に大きくなる。しかし、システム全体の伝送効率は一般に下り回線により決まる。発明者らはこの点に着目して、端末には１本のアンテナのみ設置する方が、端末のハード規模及び消費電力の削減とシステム全体の伝送効率とを両立する上で有効であると考えた。
【０１６１】
図２１に、この実施の形態における通信端末の送信系の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図２１において、端末送信系２３０は逆フーリエ変換後の信号を送信ＲＦ部２３１により信号増幅等の無線処理を施した後、１本のアンテナ２３２から発信する。因みに、図２１で示している送信信号は、図３で示している送信信号が異なる複数データであるのに対して、単一のデータである。
【０１６２】
図２２に、端末送信系２３０から送信されたＯＦＤＭ信号を受信復調する無線基地局の受信系の構成を示す。基地局受信系２４０では、複数のアンテナ２４１−１、２４１−２で受信したＯＦＤＭ信号を受信ＲＦ部２４２−１、２４２−２、ＦＦＴ２４３−１、２４３−２及び伝搬路補償部２４４−１、２４４−２を介して合成部２４５に入力する。合成部２４５では伝搬路補償後の複数の信号を合成、あるいは一方を選択する。合成或いは選択後の信号は復号化部２４６により復号されて受信信号とされる。
【０１６３】
（実施の形態１２）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さい伝搬環境の場合は、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する点である。これにより、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さい伝搬環境の場合の誤り率特性を向上させることができる。
【０１６４】
干渉補償部での逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が小さい場合、演算ビット数の実効値が小さくなるため、逆行列の推定精度が劣化する。この結果、誤り率特性が劣化することになる。この実施の形態では、この点に着目して、干渉補償部の逆行列の行列式の絶対値を監視し、この値が小さい場合には、１本のアンテナのみから送信を行うようにした。
【０１６５】
図２３に、この実施の形態に係るＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図２３において、送信系２５０は、アンテナＡＮ１から送信する出力信号１の処理系統上に選択部２５１が設けられていると共に、アンテナＡＮ２から送信する出力信号２の処理系統上に選択部２５２が設けられている。
【０１６６】
選択部２５１には、パイロットキャリア挿入部１１５の出力が入力されていると共にヌル信号が入力されている。選択部２５２には、ヌル信号挿入部１１６によりヌル信号が挿入された後の送信データが入力されていると共にヌル信号が入力されている。各選択部２５１、２５２は、後述する送信相手局の受信系により形成された判定信号Ｓ１０に基づいて、送信データまたはヌル信号を選択的に出力する。つまり、送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置では、図示しない受信系により通信相手局から判定信号Ｓ１０を受信し、これを選択部２５１、２５２に送出するようになっている。
【０１６７】
図２４に、送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置の送信相手であるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示す。図４の受信系１２０との対応部分に同一符号を付して示す図２４の受信系２６０では、係数算出部１２７により求められた逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜を大小比較部２６１に入力する。大小比較部２６１では、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜をしきい値１と比較し、当該比較結果を判定信号Ｓ１０として図示しない送信系を介して、図２３に示すＯＦＤＭ通信装置の送信系２５０の選択部２５１、２５２に通知する。
【０１６８】
以上の構成において、先ず送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置により形成されたＯＦＤＭ信号が送信系２５０から送信される。このＯＦＤＭ信号は通信相手であるＯＦＤＭ通信装置の受信系２６０により受信復調される。
【０１６９】
受信系２６０は、係数算出部１２７によって伝搬路推定部１２３、１２５により得られた伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて、伝搬路補償及び干渉補償するための係数Ａ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）を求める。大小比較部２６１は、係数算出部１２７により求められた逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜をしきい値１と比較し、当該比較結果を判定信号Ｓ１０として送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置に送信する。
【０１７０】
そして、この判定信号Ｓ１０を受信したＯＦＤＭ通信装置は、当該判定信号Ｓ１０を選択部２５１、２５２に入力させる。選択部２５１、２５２は、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１以上の場合には、パイロットキャリア挿入部１１５、ヌル信号挿入部１１６の信号を選択出力する。これに対して、選択部２５１、２５２は、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１未満の場合には、いずれか一方の選択部２５１又は２５２がヌル信号を選択出力する。例えば選択部２５１がパイロットキャリア挿入部１１５からの信号を選択出力する場合には、選択部２５２がヌル信号を出力するようになっている。
【０１７１】
このように、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が大きく、通信相手側で伝搬路補償及び干渉補償の精度を維持できるときには、複数のアンテナからそれぞれ異なる送信データを重畳したＯＦＤＭ信号を送信する。これに対して、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が小さく、通信相手側で伝搬路補償及び干渉補償の精度が劣化してしまうときには、１本のアンテナからのみＯＦＤＭ信号を送信する。この結果、補償精度が悪くても、伝搬路上での干渉が格段に低減されるので、通信相手側では誤り率特性の良い受信信号を得ることができる。
【０１７２】
以上の構成によれば、伝搬路補償及び干渉補償するための逆行列の係数（ＡＤ−ＢＣ）が小さい場合には、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにしたことにより、伝搬路補償及び干渉補償の補償精度の悪い伝搬環境下での誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【０１７３】
因みに、この実施の形態は、互いのＯＦＤＭ通信装置がアクセス方式としてＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式を用いて通信を行う場合に特に有効である。つまり、この実施の形態では、送信系２５０によりある周波数帯域で送信したＯＦＤＭ信号の伝搬路特性を受信側で推定し、その推定結果（判定信号Ｓ１０）を送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置に通知し、送信系２５０はその判定信号Ｓ１０を反映したＯＦＤＭ信号を形成する。これにより、下り回線と上り回線の伝搬特性が異なるＦＤＤ方式において、送信系２５０が的確な判定結果Ｓ１０に基づいて、上述した伝搬路環境に応じたＯＦＤＭ信号を形成できるようになる。
【０１７４】
因みにアクセス方式としてＴＤＤ（Time Division Duplex）方式を用いる場合に有効な構成は、次の実施の形態１３で説明する。
【０１７５】
（実施の形態１３）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、上述した実施の形態１２と比較して、受信時の逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜の判定結果を送信時に反映するようにした点である。これにより、この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、上り回線と下り回線の伝搬特性が同じＴＤＤ方式において、制御情報（判定結果信号）の伝送を削減し得る分だけ、伝送効率を向上させて実施の形態１２と同様の効果を得ることができる。
【０１７６】
図２３及び図２４との対応部分に同一符号を付して示す図２５において、この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置２７０は、送信系２８０及び受信系２９０を有する。これによりＯＦＤＭ通信装置２７０では、受信系２９０で得た判定結果Ｓ１０を送信系２８０に反映できるようになっている。
【０１７７】
以上の構成によれば、受信系２９０により得られる伝搬路補償及び干渉補償するための逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜をしきい値判定し、この判定結果を、同一のＯＦＤＭ通信装置の送信系２７０に反映して、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値よりも小さい場合には、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにしたことにより、通信相手側に制御情報（判定結果Ｓ１０）を送信することなしに、伝搬路補償及び干渉補償の補償精度の悪い伝搬環境下での誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【０１７８】
（実施の形態１４）
この実施の形態の特徴は、実施の形態１２や実施の形態１３と比較して、干渉補償部の逆行列の行列式の絶対値の大きさの判定に使用するしきい値を可変とした点である。これにより、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さくなるような伝搬環境の場合の誤り率特性の劣化を一段と抑制することができる。
【０１７９】
本願の発明者らは、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値の大きさを比較する比較部でのしきい値の最適値は、受信したＯＦＤＭ信号の回線品質によって異なることに着目した。つまり、回線品質が悪い場合には、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜の検出誤差は大きくなるので、回線品質が悪い場合には、比較部でのしきい値を大きい値にする。
【０１８０】
図２４との対応部分に同一符号を付して示す図２６において、この実施の形態の受信系３００は、大小比較部２６１がしきい値判定に用いるしきい値を選択する選択部３０１を有する点を除いて、図２４の受信系２６０と同様の構成でなる。
【０１８１】
選択部３０１は、例えばＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）やＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）信号等の受信品質情報に基づいてそれぞれ値の異なるしきい値１かしきい値２（しきい値１＜しきい値２とする）のいずれかを選択出力する。実際上、受信品質情報が受信品質が良いことを示すものであった場合にはしきい値１を選択出力し、悪いことを示すものであった場合にはしきい値１よりも値の大きいしきい値２を選択出力する。
【０１８２】
大小比較部２６１は、このようにして受信品質により変更されたしきい値を用いて、伝搬路干渉・干渉補償部１２４、１２６で用いる逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜の大きさをしきい値判定する。
【０１８３】
この結果、受信系３００の大小比較部２６１からは、受信品質が悪い場合には、実施の形態１２や実施の形態１３で説明した送信系２６０、２８０に対して、実施の形態１２や実施の形態１３よりも、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する方向に送信系２６０、２８０を制御する判定信号Ｓ２０が出力されるようになる。
【０１８４】
以上の構成によれば、伝搬路補償及び干渉補償するための逆行列の行列式の絶対値が小さい場合には、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することに加えて、受信品質に応じて前記逆行列の行列式の絶対値の大小を比較するしきい値を変えるようにしたことにより、実施の形態１２や実施の形態１３と比較して、前記逆行列の行列式の絶対値が小さくなるような伝搬環境での誤り率特性をさらに向上させることができる。
【０１８５】
（実施の形態１５）
この実施の形態の特徴は、実施の形態１２や実施の形態１３と比較して、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが多い伝搬環境の場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。これにより、実施の形態１２や実施の形態１３と比較して、伝送効率の低下を抑えた状態で、一段と誤り率特性を向上させることができる。
【０１８６】
本願の発明者らは、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが少ない場合（例えば全サブキャリア数４８個のうち、３サブキャリアのみがしきい値を下回ったような場合）には、復号化部での誤り率訂正効果により誤り率特性を改善できるので、複数のアンテナからＯＦＤＭ信号を送信しても問題ないと考えた。これに対して、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが多い場合には、復号化部での誤り率訂正効果がそれほど期待できないので、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することで、誤り率特性を向上させるようにした。
【０１８７】
図２４との対応部分に同一符号を付して示す図２７において、この実施の形態の受信系３１０は、大小比較部２６１の比較結果をカウントするカウンタ３１１とカウンタ３１１のカウント値をしきい値判定する大小比較部３１２を有することを除いて、図２４の受信系２６０と同様の構成でなる。
【０１８８】
カウンタ３１１は、大小比較部２６１からの判定信号Ｓ１０に基づいて、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回るサブキャリア数をカウントする。大小比較部３１２は、カウント値としきい値３とを比較し、カウント値がしきい値３を上回ったときに、実施の形態１２や実施の形態１３で説明した送信系２６０、２８０に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することを指示する判定信号Ｓ３０を送出する。
【０１８９】
以上の構成によれば、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアの数を考慮して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するか否かを選択するようにしたことにより、実施の形態１２や実施の形態１３よりさらに誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【０１９０】
（実施の形態１６）
この実施の形態の特徴は、実施の形態１５と比較して、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが連続するような伝搬環境の場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。これにより、実施の形態１５よりもさらに伝搬効率の低下を抑えた状態で、一段と誤り率特性を向上させることができる。
【０１９１】
本願の発明者らは、品質の悪いデータが集中すると、誤り訂正の効果が低下し、誤り率特性が低下する点に着目した。そしてこれを考慮して、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが連続するような伝搬環境の場合に、つまり品質の悪いデータが集中する場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することで、誤り率特性を向上させるようにした。
【０１９２】
図２７との対応部分に同一符号を付して示す図２８において、この実施の形態の受信系３２０は、図２７のカウンタ３１１と大小比較部３１２に替えて、カウント値のインクリメントとディクリメントの両方を行うカウンタ３２１と、カウント値としきい値４との大小を比較する大小比較部３２２とを設けた点を除いて、図２７の受信系３１０と同様の構成でなる。
【０１９３】
カウンタ３２１は、大小比較部２６１からの判定信号Ｓ１０に基づいて、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回るサブキャリアの集中度をカウントする。つまり、絶対値がしきい値１を下回ったときにはカウント値をインクリメントし、しきい値１以上の場合にはカウント値をディクリメントする。
【０１９４】
大小比較部３２２は、カウント値としきい値４とを比較し、カウント値がしきい値４を上回ったとき、つまり絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回るサブキャリアの集中度がある一定値より大きくなったときに、実施の形態１２や実施の形態１３で説明した送信系２６０、２８０に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することを指示する判定信号Ｓ４０を送出する。
【０１９５】
以上の構成によれば、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度を考慮して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するか否かを選択するようにしたことにより、実施の形態１５よりさらに誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【０１９６】
（実施の形態１７）
この実施の形態の特徴は、実施の形態１６と比較して、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度を判定するしきい値を受信品質に応じて可変とした点である。これにより、実施の形態１６よりもさらに伝搬効率の低下を抑えた状態で、一段と誤り率特性を向上させることができる。
【０１９７】
図２８との対応部分に同一符号を付して示す図２９において、この実施の形態の受信系３３０は、大小比較部３２２がしきい値判定に用いるしきい値を選択する選択部３３１を有する点を除いて、図２８の受信系３２０と同様の構成でなる。
【０１９８】
選択部３３１は、例えばＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）やＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）信号等の受信品質情報に基づいてそれぞれ値の異なるしきい値４かしきい値５（しきい値４＜しきい値５とする）のいずれかを選択出力する。実際上、受信品質情報が受信品質が良いことを示すものであった場合にはしきい値５を選択出力し、悪いことを示すものであった場合にはしきい値５よりも値の小さいしきい値４を選択出力する。
【０１９９】
大小比較部３２２は、このようにして受信品質により変更されたしきい値を用いて、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度をしきい値判定する。
【０２００】
このようにして、受信系３３０の大小比較部３２２からは、受信品質が悪い場合には、実施の形態１２や実施の形態１３で説明した送信系２６０、２８０に対して、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度が小さくても、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する方向に送信系２６０、２８０を制御する判定信号Ｓ５０が出力される。
【０２０１】
以上の構成によれば、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度と受信品質とを加味して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するか否かを選択するようにしたことにより、実施の形態１６よりさらに誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【０２０２】
（実施の形態１８）
この実施の形態の特徴は、最後のデータ群は１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することにより、受信を終了してから送信を開始するまでの時間を短縮できるようにした点である。
【０２０３】
ここでＭＭＡＣ（Multimedia Mobile Access Communication）のＨｉＳＡＮ（High Speed Wireless Access Network）のように、受信終了から送信開始までの時間が規定されている場合がある。受信系の干渉補償回路は通常の同期検波回路より処理遅延が大きいため、上記受信を終了してから送信を開始するまでの時間の規格を満足できない場合もある。
【０２０４】
これを考慮して、この実施の形態では、最後のデータ群は１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信することにより、最後のデータ群の処理遅延を短縮し、これにより受信を終了してから送信を開始するまでの時間を短縮するようにした。
【０２０５】
図３０に、この実施の形態の送信系３４０の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図３０において、送信系３４０は、アンテナＡＮ１から送信する出力信号１の処理系統上に選択部３４１が設けられていると共に、アンテナＡＮ２から送信する出力信号２の処理系統上に選択部３４２が設けられている。
【０２０６】
選択部３４１には、パイロットキャリア挿入部の出力が入力されていると共にヌル信号が入力されている。選択部３４２には、ヌル信号挿入部１１６によりヌル信号が挿入された後の送信データが入力されていると共にヌル信号が入力されている。各選択部３４１、３４２は、最後のバーストを示す信号に基づいて、送信データまたはヌル信号を選択的に出力する。
【０２０７】
具体的には、最後のバーストを示す信号が入力されないときには、選択部３４１がパイロットキャリア挿入部１１５からの信号を出力すると共に、選択部３４２がヌル信号挿入部１１６からの信号を出力する。これに対して、最後のバーストを示す信号が入力された場合には、選択部３４１又は選択部３４２のいずれか一方がヌル信号を選択出力する。これにより、最後のデータ群を１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信することができる。
【０２０８】
（実施の形態１９）
この実施の形態の特徴は、端末同士が通信する時間帯においては、基地局からはその通信端末に対して１本のアンテナからのみＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。
【０２０９】
図３１に示すＯＦＤＭ通信システム３５０のように、システムによっては、端末同士が通信する場合もある。このような場合、端末同士が通信する時間帯を確保する必要があり、制御が複雑になる。これを考慮して、この実施の形態では、端末同士が通信する時間帯においては、基地局からは端末１に対して１本のアンテナからのみＯＦＤＭ信号を送信する。これにより、端末１では、基地局から送信されたデータと他端末２から送信されたデータの両方を受信できるので、端末同士が通信する時間帯を複雑な制御により確保する必要が無くなる。
【０２１０】
図３２に、この実施の形態の送信系の構成を示す。送信系３６０は図３１の無線基地局に設けられている。図３０との対応部分に同一符号を付して示す図３２において、送信系３６０は、選択部３６１、３６２に、端末１（図３１）が他端末２からの信号を受信するタイミングを示す情報を入力する点を除いて、図３０の送信系３４０と同様の構成でなる。
【０２１１】
送信系３６０は、端末１が端末２からの信号を受信するタイミングでないときには、選択部３６１がパイロットキャリア挿入部１１５からの信号を出力すると共に、選択部３６２がヌル信号挿入部１１６からの信号を出力する。これに対して、端末１が端末２からの信号を受信するタイミングのときには、選択部３６１又は選択部３６２のいずれか一方がヌル信号を選択出力する。
【０２１２】
これにより、端末が他端末からの信号を受信するタイミングのときに、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することができる。この結果、端末では他端末の通信を確保しながら基地局からのＯＦＤＭ信号を受信することができる。
【０２１３】
（実施の形態２０）
この実施の形態の特徴は、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うことで、受信側において伝搬路推定結果を周期的に更新（以下これを伝搬路トラッキングと呼ぶ）できるようにした点である。これにより、伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【０２１４】
ここで伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合、誤り率特性の劣化が大きくなる。このような場合、伝搬路トラッキングが公知の技術としてあるが、この実施の形態のように複数のアンテナから異なるＯＦＤＭ信号を送信するフレームフォーマットでは、伝搬路トラッキングを行うことが困難となる。
【０２１５】
これを考慮して、この実施の形態では、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する処理を周期的に行い、受信側ではこの１本のアンテナから送信されたＯＦＤＭ信号を用いて伝搬路トラッキングを行うようにする。この結果、伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制できる。
【０２１６】
図３３に、この実施の形態の送信系の構成を示す。図３２との対応部分に同一符号を付して示す図３３において、送信系３７０は、自走式のカウンタ３７１のカウント値を大小比較部３７２に入力する。大小比較部３７２はカウント値としきい値１とを比較し、カウント値がしきい値よりも大きくなったときにこれを示す判定信号を選択部３７３、３７４及びカウンタ３７１に送出する。
【０２１７】
選択部３７３、３７４では、カウント値がしきい値よりも大きくなったことを示す判定信号が入力されたときに、いずれか一方の選択部３７３又は３７５がヌル信号を選択的に出力することにより、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。またカウンタ３７１では、カウント値がしきい値よりも大きくなったことを示す判定信号が入力されると、一旦カウント値をリセットし、再び自走によりカウント値をインクリメントする。
【０２１８】
これにより、カウント値がしきい値よりも大きくなったことを示す判定信号が周期的に得られ、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うことができる。
【０２１９】
図３４に、送信系３７０から送信されたＯＦＤＭ信号を受信復調する受信系の構成を示す。図４との対応部分に同一符号を付して示す図３４において、受信系３８０は、各アンテナで受信したＯＦＤＭ信号（入力信号１、入力信号２）に対して伝搬路トラッキング処理を行う伝搬路トラッキング部３８１、３８２を有すると共に、当該伝搬路トラッキング部３８１、３８２にローカルエンコードした信号を供給する再符号化・再変調部３８５及びシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）を有することを除いて、図４の受信系１２０と同様の構成でなる。
【０２２０】
再符号化・再変調部３８５は、復号後の受信信号に対して送信側と同じ符号化及び変調処理を行うことにより受信信号をローカルエンコードし、これをＳ／Ｐ３８６により送信データ１と送信データ２に分流した後、対応する系統の伝搬路トラッキング部３８１、３８２に送出する。
【０２２１】
ここで図３５に、伝搬路トラッキング部３８１、３８２の構成を示す。この伝搬路トラッキング処理は、公知の技術なので簡単に説明する。伝搬路トラッキング部３８１（３８２）は、乗算器３９１によって再変調後の信号とＦＦＴ出力信号を乗算する。乗算後の信号は、乗算器３９２により値１−ｕが乗じられて加算器３９３に送出される。加算器３９３では、メモリ３９５に格納された加算結果に乗算器３９４で値ｕが乗じられたものと、乗算器３９２の乗算結果とが加算される。そしてこの加算結果がメモリ３９５に格納される。そしてメモリ３９５に格納されている加算値がトラッキング後の伝搬路推定結果として、図３４の伝搬路推定部３８３、３８４に送出される。
【０２２２】
以上の構成によれば、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うようにしたことにより、伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【０２２３】
（実施の形態２１）
この実施の形態の特徴は、実施の形態２０と比較して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うと共に、この周期を可変とした点である。これにより、実施の形態２０と比較して、伝搬効率の低下を有効に抑制しながら、誤り率特性の劣化を抑制できる。
【０２２４】
１本のアンテナのみ送信する周期は可変とした方が、伝送効率と誤り率特性を両立させることができる。例えば、情報をできるだけ多く送信したい場合は、１本のアンテナのみ送信する周期を長くした方がよい。しかし、十分な誤り率特性を得たい場合は、１本のアンテナのみ送信する周期を短くした方がよい。例えば、他のバーストより多くのデータを送りたい場合には、１本のアンテナのみ送信する周期を長くする。
【０２２５】
図３６に、この実施の形態の送信系の構成を示す。図３３との対応部分に同一符号を付して示す図３６において、この実施の形態の送信系４００は、大小比較部４０２でのしきい値を選択する選択部４０１を有することを除いて、図３６の送信系３９０と同様の構成でなる。
【０２２６】
選択部４０１は、ＣＲＣやＲＳＳＩ信号等の受信品質情報に基づいてそれぞれ値の異なるしきい値１かしきい値２（しきい値１＜しきい値２とする）のいずれかを選択出力する。この受信品質情報は、ＦＤＤ方式の通信を行っている場合には通信相手により得られたものを用い、ＴＤＤ方式の通信を行っている場合には自局で得られたものを用いることが好ましい。
【０２２７】
選択部４０１は受信品質が良い場合にはしきい値２を選択出力し、悪いことを示すものであった場合にはしきい値２よりも値の小さいしきい値１を選択出力する。この結果、送信系４００では、受信品質が悪いほど１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する周期として短い周期が設定される。このとき受信側では、伝搬路トラッキング処理を高精度で行うことができるようになるので、受信品質を向上させることができる。
【０２２８】
以上の構成によれば、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うと共に、この周期を可変としたことにより、実施の形態２０よりも一段と伝送効率と誤り率特性を両立させることができる。
【０２２９】
なおこの実施の形態では、周期を可変とする条件として、要求される送信データ量や受信品質を挙げたが、この条件はこれに限らない。例えば伝搬路変動速度を推定（例えば前回のバーストとの伝搬路推定結果の差がしきい値を超えたら伝搬路の変動が速いとみなす）し、この変動速度がしきい値を超えたら、周期を短くするといった方法がある。
【０２３０】
（実施の形態２２）
この実施の形態の特徴は、複数のアンテナ（例えばマルチセクタアンテナ）を使用する場合、どのアンテナを使用しても干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さくなるような伝搬環境の場合は、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。これにより伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【０２３１】
マルチセクタアンテナのように複数のアンテナを使用する場合、セクタを変えることによって、複数のアンテナから異なるデータを同時に送信しても誤り率特性が劣化しない伝搬環境にすることも可能である。
【０２３２】
この実施の形態では、この点に着目して、マルチセクタアンテナのように複数のアンテナを使用する場合、どのアンテナを選択しても干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さい伝搬環境のときだけ、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。
【０２３３】
図３７に、この実施の形態の受信系の構成を示す。図２８との対応部分に同一符号を付して示す図３７において、受信系４１０はマルチセクタアンテナ４１３−１、４１３−２、４１４−１、４１４−２を有すると共に、当該マルチセクタアンテナ４１３−１、４１３−２、４１４−１、４１４−２のうち所定のアンテナを選択する選択部４１１、４１２を有する。
【０２３４】
選択部４１１、４１２は、大小比較部２６１からの判定信号Ｓ１０に基づいて受信アンテナを選択する。例えば最初に選択部４１１がアンテナ４１３−１を選択しかつ選択部４１２がアンテナ４１４−１を選択して、これらのアンテナからの受信信号に基づいて受信信号を受信復調する。このとき大小比較部２６１により、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回っていることを示す判定結果Ｓ１０が得られると、選択部４１１が受信アンテナをアンテナ４１３−２に切り替えると共に選択部４１２が受信アンテナをアンテナ４１４−２に切り替える。
【０２３５】
受信系４１０は、このように受信アンテナを切り替えても相変わらず、大小比較部２６１により、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回っていることを示す判定結果Ｓ１０が得られると、大小比較部３２２から送信系に対して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することを指示する判定信号Ｓ４０を送出する。因みに、図３７の場合には大小比較部３２２のしきい値４は「１」に設定されており、カウンタ３２１のカウント値が「２」となったとき、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することを指示する判定信号Ｓ４０を送出するようになっている。
【０２３６】
以上の構成によれば、複数のアンテナを使用する場合、どのアンテナを選択しても干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さい伝搬環境のときだけ、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにしたことにより、複数アンテナを用いた場合に、伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【０２３７】
なおこの実施の形態では、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さくなったときに、セクタアンテナを切り替える場合について述べたが、セクタアンテナを切り替える方法はこれに限らない。例えば干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値がしきい値を下回るサブキャリア数があるしきい値を上回ったときに、セクタアンテナを切り替えるようにしてもよい。また干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値がしきい値を下回るサブキャリア数が連続するときに、セクタアンテナを切り替えるようにしてもよい。
【０２３８】
また上述の実施の形態１２〜１７及び２２では、干渉補償で用いる逆行列の行列式の絶対値を、複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するか否かを判断するための基準として用いたが、本発明はこれに限らず、要は伝搬路推定精度が低い場合にいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信すればよい。
【０２３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数のアンテナから同一時間に同一サブキャリアから異なるデータを送信し、特定のサブキャリアからは既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法において、ＯＦＤＭ信号に適宜ヌル信号を挿入するようにしたことにより、残留位相誤差の検出精度の劣化を防ぐことができ、誤り率特性の向上したＯＦＤＭ通信方法及びＯＦＤＭ通信装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図２】実施の形態におけるＯＦＤＭ通信システムの全体構成を示す図
【図３】実施の形態１におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態２のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図６】実施の形態２におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図７】実施の形態３のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図８】実施の形態３におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態４のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図１０】実施の形態４におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態５のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図１２】実施の形態５におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態６のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図１４】実施の形態６におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１５】実施の形態７のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図１６】実施の形態７におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１７】実施の形態８におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図１８】直流オフセット除去回路の構成を示すブロック図
【図１９】実施の形態９におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図２０】実施の形態１０におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図２１】実施の形態１１におけるＯＦＤＭ通信装置の端末の送信系の構成を示すブロック図
【図２２】実施の形態１１におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２３】実施の形態１２におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図２４】実施の形態１２におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２５】実施の形態１３におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図２６】実施の形態１４におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２７】実施の形態１５におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２８】実施の形態１６におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２９】実施の形態１７におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図３０】実施の形態１８におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図３１】実施の形態１９におけるＯＦＤＭ通信システムの全体構成を示す概略図
【図３２】実施の形態１９におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図３３】実施の形態２０におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図３４】実施の形態２０におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図３５】伝搬路トラッキング部の構成を示すブロック図
【図３６】実施の形態２１におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図３７】実施の形態２２におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図３８】ＯＦＤＭ信号におけるパイロットシンボルの配置例を示す図
【図３９】伝搬路推定の説明に供するＯＦＤＭ通信システムの全体構成を示す図
【図４０】ＯＦＤＭ信号の一般的なフレームフォーマットを示す図
【図４１】従来のＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図４２】従来のＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図４３】係数算出部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１、１０２、２７０ ＯＦＤＭ通信装置
１１０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２１０、２２０、２３０、２５０、２８０、３４０、３６０、３７０、４００ 送信系
１１１、１６１、２１１ 符号化部
１１２、１６２、２１２ プリアンブル挿入部
１１３、２１３ 変調部
１１４、１６５、２２３ シリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）
１１５、１５１、１５４ パイロットキャリア挿入部
１１６、１５２、１５３、１７１、１９１ ヌル信号挿入部
１１７、１１８ 逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
１２０、２００、２４０、２６０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３８０、４１０ 受信系
１２１、１２２ 高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
１２３、１２５、３８３、３８４ 伝搬路推定部
１２４、１２６ 伝搬路補償・干渉補償部
１２７ 係数算出部
１２８、１２９、１４１、１４２、１８１、１８２、２１４、２１５、２２１、２２２、２５１、２５２、３０１、３３１、３４１、３４２、３６１、３６２、３７３、３７４、４０１、４１１、４１２ 選択部
１３０ 残留位相誤差検出部
１３１、１３２ 位相補償部
１３３、１６４ パラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）
１３４ 復号化部
２０１、２０２ 直流オフセット除去回路（ＤＣ除去）
２６１、３１２、３２２、３７２、４０２ 大小比較部
３１１、３２１、３７１ カウンタ
３５０ ＯＦＤＭ通信システム
３８１、３８２ 伝搬路トラッキング部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 伝搬路特性
ＴＸ１、ＴＸ２ 送信信号
ＲＸ１、ＲＸ２ 受信信号
ＡＮ１〜ＡＮ４、４１３−１、４１３−２、４１４−１、４１４−２ アンテナ
Ｓ１０、Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ４０、Ｓ５０ 判定信号
【発明の属する技術分野】
本発明はＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)通信方法及びその装置に関し、特に複数のアンテナを用いてそれぞれ異なるデータが重畳された複数のＯＦＤＭ信号を送信する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のＯＦＤＭ通信方法では、複数のアンテナから複数のＯＦＤＭ信号を送信できるので、大容量のデータを高速で送信できるといった利点がある。しかし、受信側で高精度の伝搬路補償や干渉補償を行わないとデータの誤り率特性が劣化することになる。
【０００３】
そこで、この種のＯＦＤＭ通信方法では、図３８に示すように、送信側では所定の搬送波（以下これをサブキャリアと呼ぶ）にパイロットシンボル等の既知信号を重畳することでパイロットキャリアを形成し、受信側ではこのパイロットキャリアに基づいて各サブキャリアの周波数オフセット等の伝搬路歪みを補償することで、誤り率特性の良い受信信号を得るようになっている。
【０００４】
またＯＦＤＭ通信方法では、送信側で各サブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを配置したＯＦＤＭ信号を送信し、受信側でこの伝搬路推定用プリアンブルに基づいて各サブキャリアの位相回転等を補償するようになっている。
【０００５】
次に図３９を用いて、ＯＦＤＭ通信装置の送受信の原理を説明する。図３９では、２つのアンテナＡＮ１、ＡＮ２を有するＯＦＤＭ通信装置（ＴＸ）１から２つのアンテナＡＮ３、ＡＮ４を有するＯＦＤＭ通信装置（ＲＸ）２にＯＦＤＭ信号を送信する場合について説明する。ここでＯＦＤＭ通信装置１の各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信される信号をそれぞれＴＸ１、ＴＸ２とする。またＯＦＤＭ通信装置２の各アンテナＡＮ３、ＡＮ４により受信される信号をそれぞれＲＸ１、ＲＸ２とする。すると、受信信号ＲＸ１、ＲＸ２はそれぞれ次式で表すことができる。
【０００６】
ＲＸ１ ＝ ＡＴＸ１ ＋ ＢＴＸ２ ……… （１）
ＲＸ２ ＝ ＣＴＸ１ ＋ ＤＴＸ２ ……… （２）
但し、（１）式、（２）式において、Ａは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｂは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｃは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性、Ａは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性を表すものとする。
【０００７】
図４０は、ＯＦＤＭ通信装置１から送信されるＯＦＤＭ送信信号のフレームフォーマットを示す。すなわちアンテナＡＮ１からは図４０（ａ）に示すＯＦＤＭ信号が送信され、アンテナＡＮ２からは図４０（ｂ）に示すＯＦＤＭ信号が送信される。また図４０において、例えばＤＡＴＡ１（Ｎ，Ｋ）とは、ＤＡＴＡ１が示されている時間及び周波数にデータ１に関するＮシンボル目がＫ番目のサブキャリアで送信されていることを表す。
【０００８】
ここで受信信号から、上述した送信信号ＴＸ１とＴＸ２を受信復調するためには、４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを推定する必要がある。このためＯＦＤＭ通信装置１では、送信信号に伝搬路推定用プリアンブルを挿入したり、特定のサブキャリアをパイロットキャリアとしたＯＦＤＭ信号を送信する。このＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ通信装置２では、この伝搬路推定用プリアンブルやパイロットキャリアに基づいて伝搬路特性を求める。
【０００９】
４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄは、ＯＦＤＭ通信装置２（図３９）において、以下のようにして推定することができる。伝搬路特性ＡはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＢはアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＣはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。特性ＡＤアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。
【００１０】
次に、ＯＦＤＭ通信装置２は、推定した４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄを用いて、以下の式で表す処理を行うことにより、各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信された信号ＴＸ１、ＴＸ２を受信復調することができる。
【００１１】
DRX1 / ( AD - BC ) - BRX2 / ( AD - BC )
＝ D ( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) - B ( DTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝ ( ADTX1 + BDTX2 - BCTX1 - BDTX2 ) / ( AD - BC )
＝ TX1 ………（３）
−CRX1 / ( AD - BC ) - ARX2 / ( AD - BC )
＝ −C( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) + A ( CTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝ ( -ACTX1 - BCTX2 + ACTX1 - ADTX2 ) / ( AD - BC )
＝ TX2 ………（４）
実際上、伝搬路推定用プリアンブルは以下のように送信される。すなわちアンテナＡＮ１から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。同様に、アンテナＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。
【００１２】
また一般にパイロットキャリアは、周波数オフセット検出誤差等による残留位相誤差を補償するために用いられる。すなわち受信時には、パイロットキャリアに重畳された既知信号（パイロット信号）を用いて残留位相誤差を検出し、補償する。実際上、図４０に示すように、特定のサブキャリアをパイロットキャリアとして送信する。図４０に示す例では、２ｋ＋１個のサブキャリアのうち、アンテナＡＮ１の４つのサブキャリアをパイロットキャリアとして送信する。
【００１３】
図４１は、ＯＦＤＭ通信装置１の送信系の構成を示す。送信系１０では、まず送信信号が符号化部１１により符号化される。符号化後の信号はプリアンブル挿入部１２によりプリアンブルが挿入され、続くパイロットキャリア挿入部１３により特定のサブキャリアがパイロットキャリアとなる位置に既知信号（パイロット信号）が挿入される。
【００１４】
変調部１４により変調処理が施された信号はシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１５によりシリアルパラレル変換されることにより２系統に分けられる。２系統に分けられた各信号は逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１６、１７により逆高速フーリエ変換処理されることにより、各ＩＦＦＴ１６、１７により直交周波数分割多重されてＯＦＤＭ信号が得られる。ここでＩＦＦＴ１６の出力信号１は、図示しない無線送信部により所定周波数の搬送波の乗算処理等の無線送信処理が施された後、アンテナＡＮ１（図３９）から発信される。同様にＩＦＦＴ１７の出力信号２は、図示しない無線送信部により所定周波数の搬送波の乗算処理等の無線送信処理が施された後、アンテナＡＮ２（図３９）から発信される。
【００１５】
図４２は、ＯＦＤＭ通信装置２（図３９）の受信系の構成を示す。受信系２０では、アンテナＡＮ３で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２１の入力信号１として入力される。またアンテナＡＮ４で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２２の入力信号２として入力される。
【００１６】
ＦＦＴ２１は入力信号１に対して高速フーリエ変換処理を施すことにより、各サブキャリア毎の受信信号を得る。ＦＦＴ２１により得られたサブキャリア毎の受信信号は伝搬路推定部２３、及び伝搬路補償・干渉補償部２４、２６にそれぞれ送出される。入力信号２はＦＦＴ２２により各サブキャリア毎の受信信号とされ、この受信信号が伝搬路推定部２５、及び伝搬路補償・干渉補償部２６、２４にそれぞれ送出される。
【００１７】
伝搬路推定部２３は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、図３９について上述した伝搬路特性Ａ、Ｂを推定する。同様に伝搬路推定部２５は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、伝搬路特性Ｃ、Ｄを推定する。
【００１８】
係数算出部２７は伝搬路推定部２３、２５により得られた伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて、伝搬路補償及び干渉補償するための係数Ａ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）を求める。係数算出部２７は、図４３に示すように構成されている。伝搬路推定部２３、２５により得られた４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ各メモリ４１〜４４に格納される。乗算部４６ではＡＤが得られ、乗算部４５ではＢＣが得られる。減算部４７ではＡＤ−ＢＣが得られる。除算部４８、４９、５０、５１では、それぞれＡ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）が得られる。
【００１９】
図４２に戻って、伝搬路補償・干渉補償部２４は係数算出部２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（３）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償した受信信号ＴＸ１を形成する。同様に、伝搬路補償・干渉補償部２６は係数算出部２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（４）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償した受信信号ＴＸ２を形成する。
【００２０】
伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ１は、残留位相誤差検出部２８及び位相補償部２９に送出され、同様に伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ２は、残留位相誤差検出部２８及び位相補償部３０に送出される。残留位相誤差検出部２８は、パイロットキャリアにより伝送された既知信号を用いて、２つの受信信号ＴＸ１、ＴＸ２における残留位相誤差を検出し、これを位相補償部２９、３０に送出する。
【００２１】
位相補償部２９、３０では、それぞれ受信信号ＴＸ１、ＴＸ２に対して残留位相誤差ぶんだけ位相を回転させる処理を施すことにより、位相補償処理を行う。位相補償後の２つの受信信号はパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）３１によりシリアル信号とされ、続く復号化部３２により復号されることにより、送信信号に対応する受信信号が得られる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＯＦＤＭ通信装置においては、図４０からも分かるように、一方のアンテナから送信された既知信号（パイロットキャリア）には、他方のアンテナから送信されたデータが干渉として重畳される。このため、残留位相誤差を検出するためには、既知信号に重畳された干渉成分を除去する必要となる。
【００２３】
しかし、マルチパスによる、符号間干渉、タイミング誤差および周波数オフセット検出誤差等が存在する場合、上記干渉除去特性が劣化する。この結果、上記干渉信号が既知信号に残留するため、誤り率特性が大きく劣化する問題がある。
【００２４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、残留位相誤差の検出精度の劣化を防ぐことにより、誤り率特性の向上したＯＦＤＭ通信方法及びＯＦＤＭ通信装置を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明は、以下の方法及び構成を採る。
【００２６】
（１）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信すると共に、前記ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法であって、既知信号は複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみから送信し、当該アンテナ以外のアンテナからは、既知信号を送信しているサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアによりヌル信号を送信する。
【００２７】
この方法によれば、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、受信側で高精度の残留位相誤差を検出できる。この結果、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができる。
【００２８】
（２）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）において、既知信号を送信するアンテナを、複数のアンテナの中で切り替えるようにする。
【００２９】
この方法によれば、（１）の効果に加えて、回線変動が遅い場合の長時間に亘る残留位相誤差検出精度の低下を防止できる。
【００３０】
（３）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信すると共に、前記ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法であって、複数のアンテナの互いに周波数帯域の異なるサブキャリアにより既知信号を送信し、あるアンテナにおいて既知信号が送信されているサブキャリアに対応する、他のアンテナにおけるサブキャリアによりヌル信号を送信する。
【００３１】
この方法によれば、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、高精度の残留位相誤差を検出でき、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるのに加えて、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号のピーク電圧を低減することができる。
【００３２】
（４）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）〜（３）において、特定のサブキャリアについては、複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみからデータを送信し、当該アンテナ以外のアンテナからは、当該データを送信しているサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアによりヌル信号を送信する。
【００３３】
この方法によれば、（１）〜（３）での効果に加えて、特定のサブキャリアにより送信されたデータは、他のＯＦＤＭ信号の対応するサブキャリアからの干渉を受けないので、このデータの誤り率特性を向上させることができる。
【００３４】
（５）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（４）において、特定のサブキャリアは、ＯＦＤＭ信号の中心周波数から離れたサブキャリアとする。
【００３５】
この方法によれば、隣接チャネル干渉波や、アナログフィルタの振幅偏差及び群遅延偏差の影響を受け易い、中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送されるデータの誤り率特性を向上させることができる。
【００３６】
（６）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（４）又は（５）において、特定のサブキャリアにおいてデータを送信するアンテナを複数のアンテナの中で切り替える。
【００３７】
この方法によれば、（４）や（５）での効果に加えて、ピーク電圧を低減できると共に、回線変動が非常に遅い場合に特定のサブキャリアの受信レベルが落ち込んだままとなることを防ぐことができる。
【００３８】
（７）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）〜（６）において、直流点のサブキャリアについて、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信する。
【００３９】
この方法によれば、（１）〜（６）での効果に加えて、アナログ回路の直流オフセットにより他のサブキャリアと比較して誤り率特性が劣化し易い、直流点のサブキャリアにより伝送されるデータが他のＯＦＤＭ信号の対応するサブキャリアからの干渉を受けなくなるので、当該サブキャリアにより伝送されるデータの誤り率特性を向上させることができる。
【００４０】
（８）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）〜（３）において、特定のバースト信号は１本のアンテナのみから送信し、このバースト信号を送信している間は他のアンテナからはヌル信号を送信する。
【００４１】
この方法によれば、（１）〜（３）での効果に加えて、特定のバースト信号は伝搬路上で他のアンテナからの送信信号により全く干渉を受けなくなるので、特定のバースト信号についての受信側での誤り率特性が向上する。この結果、特定のバースト信号のみ誤り率特性を一段と向上させることができ、多様性のある無線通信を実現することができる。
【００４２】
（９）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）において、特定のバースト信号を複数に分割し、分割したバースト信号を送信するアンテナを切り替える。
【００４３】
この方法によれば、（８）での効果に加えて、１本のアンテナの送信サブキャリア数を低減できるので、この分ピーク電力を低減できるようになる。
【００４４】
（１０）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）の特定のバースト信号は、他のバースト信号より良好な品質が要求されるバースト信号であるようにする。
【００４５】
この方法によれば、例えば制御用のバースト信号や再送用のバースト信号のように重要なバースト信号を、特定のバースト信号として選定すれば、当該特定のバースト信号は伝搬路上で他のアンテナからの送信信号により全く干渉を受けなくなるので、受信側での誤り率特性が向上する。また制御用バースト信号や再送用バースト信号のように他のバースト信号と比較して良好な誤り率特性が要求されるバースト信号は、全体のバースト信号からみるとその割合は少ないため、伝送効率はほとんど低下しない。この結果、伝送効率をそれほど落とさずに、誤り率特性を一段と向上させることができる。
【００４６】
（１１）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）のＯＦＤＭ通信方法を、上り回線の通信にのみ適用するようにする。
【００４７】
この方法によれば、（８）のＯＦＤＭ通信方法では、特定のバースト信号を送信している間は他のアンテナからヌル信号を送信している分だけ、伝送効率は低下することになる。これを考慮して、この発明では、伝送データ量の多い下り回線には（８）の方法を用いずに、上り回線にのみ（８）の方法を用いるようにした。この結果、システム全体のスループットの低下を抑制し、かつ端末局のハード規模を増大させずに、上り回線により送信する特定のバースト信号の誤り率特性を有効に向上させることができる。
【００４８】
（１２）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）の方法を、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下においてのみ適用する。
【００４９】
この方法によれば、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下での、誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【００５０】
（１３）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１２）において、ＯＦＤＭ信号を受信したときに、当該ＯＦＤＭ信号に重畳された既知信号に基づいて各アンテナ間の伝搬路特性を求め、この伝搬路特性を行列成分として表したときの逆行列の行列式の絶対値の大小に基づいて伝搬路推定精度を求める。
【００５１】
この方法によれば、逆行列の行列式の絶対値が小さい場合、演算ビット数の実効値が小さくなるため、干渉補償部での補償精度が低下し、誤り率特性が劣化することを考慮して、逆行列の行列式の絶対値が小さいときに、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。この結果、干渉補償部での補償精度が低い伝搬環境下での誤り率特性の劣化を抑制できる。
【００５２】
（１４）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１３）において、逆行列の行列式の絶対値の大小をしきい値判定し、逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいときに、複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信すると共に、当該しきい値をＯＦＤＭ信号の受信品質に応じて変化させるようにする。
【００５３】
この方法によれば、受信品質が悪い場合には、逆行列の行列式の絶対値の検出誤差が大きくなるので、受信品質が悪い場合には、前記しきい値を大きい値にする。つまり、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する方向に制御する。この結果、受信品質も加味して、一段と的確に誤り率特性の劣化を抑制し得、かつ不必要な伝送効率の低下を抑制できる。
【００５４】
（１５）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１３）において、逆行列の行列式の絶対値の大小を第１のしきい値を用いてしきい値判定し、逆行列の行列式の絶対値が第１のしきい値よりも小さいサブキャリアの数が第２のしきい値よりも多いときに、複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。
【００５５】
この方法によれば、逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが少ない場合には、復号化部での誤り率訂正効果により誤り率特性を改善できる一方、逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが多い場合には、復号化部での誤り率訂正効果がそれほど期待できないことを考慮して、当該サブキャリアが多い場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。この結果、誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【００５６】
（１６）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１３）において、逆行列の行列式の絶対値の大小をしきい値判定し、逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいサブキャリアが所定回数以上連続するときに、複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。
【００５７】
この方法によれば、品質の悪いデータが集中すると、誤り訂正の効果が低下し、誤り率特性が低下することを考慮して、逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが連続するような伝搬環境の場合に、つまり品質の悪いサブキャリアが集中する場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。この結果、誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【００５８】
（１７）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１６）において、逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいサブキャリアが所定回数以上連続しているか否かを判定するためのしきい値を、ＯＦＤＭ信号の受信品質に応じて変化させるようにする。
【００５９】
この方法によれば、（１６）の効果に加えて、受信品質も加味して１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する否かを制御できるので、一段と誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【００６０】
（１８）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）、（３）又は（１２）において、所定の通信単位期間内の最後に送信するバースト信号は、複数のアンテナのうちのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信する。
【００６１】
この方法によれば、受信側での干渉補償回路は通常の同期検波回路より処理遅延が大きいことを考慮して、最後に送信するバースト信号は１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信することにより、最後のバースト信号の処理遅延を短縮する。この結果、受信を終了してから送信を開始するまでの時間を短縮することができ、この時間が規定されているようなシステムに非常に有効となる。
【００６２】
（１９）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）、（３）又は（１２）において、通信相手局が自局に加えて他局ともＯＦＤＭ通信を行っている場合には、通信相手局に対して複数のアンテナのうちのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。
【００６３】
この方法によれば、互いの通信局間で通信する時間帯を複雑な制御により確保する必要が無くなる。
【００６４】
（２０）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）の方法を、周期的に行うようにする。
【００６５】
この方法によれば、受信側において伝搬路推定結果を周期的に更新（伝搬路トラッキング）できるようになるので、伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【００６６】
（２１）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（２０）において、複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する周期を、要求される伝送効率、要求される受信品質又は伝搬路の変動速度に応じて変えるようにする。
【００６７】
この方法によれば、（２０）の効果に加えて、一段と、伝搬効率の低下を有効に抑制しながら、誤り率特性の劣化を抑制できる。
【００６８】
（２２）本発明のＯＦＤＭ通信装置は、複数のアンテナと、複数の送信データをそれぞれ直交周波数分割多重処理を施すことにより複数のアンテナそれぞれから送信する複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアに既知信号を挿入する既知信号挿入手段と、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアにヌル信号を挿入するヌル信号挿入手段と、を具備し、既知信号挿入手段は、複数のＯＦＤＭ信号のうちのいずれか１つのＯＦＤＭ信号に既知信号を挿入し、ヌル信号挿入手段は、既知信号挿入手段により既知信号が挿入されたＯＦＤＭ信号以外のＯＦＤＭに対して、既知信号が挿入されたサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアにヌル信号を挿入する構成を採る。
【００６９】
この構成によれば、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、受信側で高精度の残留位相誤差を検出できる。この結果、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができる。
【００７０】
（２３）本発明のＯＦＤＭ通信装置は、複数のアンテナと、複数の送信データをそれぞれ直交周波数分割多重処理を施すことにより複数のアンテナそれぞれから送信する複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアに既知信号を挿入する既知信号挿入手段と、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアにヌル信号を挿入するヌル信号挿入手段と、を具備し、既知信号挿入手段は、複数のＯＦＤＭ信号の互いに周波数帯域の異なるサブキャリアに既知信号を挿入し、ヌル信号挿入手段は、あるＯＦＤＭ信号において既知信号が挿入されたサブキャリアと対応する周波数帯域の、他のＯＦＤＭ信号のサブキャリアにヌル信号を挿入する構成を採る。
【００７１】
この構成によれば、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、受信側で高精度の残留位相誤差を検出でき、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるのに加えて、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号のピーク電圧を低減することができる。
【００７２】
（２４）本発明のＯＦＤＭ通信装置は、（２３）に加えて、伝搬路推定精度を取得する手段と、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下においてのみ、前記複数のアンテナのいずれか１本のみからＯＦＤＭ信号を送信させる送信制御手段と、を具備する構成を採る。
【００７３】
この構成によれば、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下での、誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【００７４】
（２５）本発明のＯＦＤＭ通信装置は、（２３）に加えて、周期的に、前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信させる送信制御手段、を具備する構成を採る。
【００７５】
この構成によれば、受信側において伝搬路推定結果を周期的に更新（伝搬路トラッキング）できるようになるので、伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【００７６】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信し、当該ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法において、ＯＦＤＭ信号に適宜ヌル信号を挿入するようにしたことである。これにより、既知信号が伝搬路上で他の信号から干渉を受けずに済むので、残留位相誤差の検出精度が向上し、受信信号の誤り率特性を向上させることができる。
【００７７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００７８】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置から送信されるＯＦＤＭ信号の模式図を示す。この実施の形態では、異なる２つの送信データから２つのＯＦＤＭ信号を形成し、これを異なるアンテナから送信する場合について説明する。図１（ａ）に示すＯＦＤＭ信号は第１の送信データ（ＤＡＴＡ１）が重畳されたＯＦＤＭ信号であり、第１のアンテナから送信される。図１（ｂ）に示すＯＦＤＭ信号は第２の送信データ（ＤＡＴＡ２）が重畳されたＯＦＤＭ信号であり第２のアンテナから送信される。
【００７９】
この実施の形態では、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、一方のアンテナの特定のサブキャリアを既知信号が重畳されたパイロットキャリアとし、他方のアンテナからはパイロットキャリアを出力せず、かつパイロットキャリアと同じ周波数であるサブキャリアをヌル信号が重畳されたサブキャリア（つまりなんの信号も重畳されていない搬送波のみのサブキャリア）とする。これにより、パイロットキャリアは、伝搬路上での干渉を受けないことにより、受信側では干渉を受けていない既知信号を得ることができる。
【００８０】
因みに、図１において、例えばＤＡＴＡ１（Ｎ，Ｋ）とは、ＤＡＴＡ１が示されている時間及び周波数にデータ１に関するＮシンボル目がＫ番目のサブキャリアで送信されていることを表す。従って、この実施の形態では、２ｋ＋１個のサブキャリアのうち、アンテナＡＮ１の４つのサブキャリアをパイロットキャリアとして送信するようになっている。
【００８１】
図２に、実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置を用いたＯＦＤＭ通信システムの構成を示す。図２では、２つのアンテナＡＮ１、ＡＮ２を有するＯＦＤＭ通信装置（ＴＸ）１０１から２つのアンテナＡＮ３、ＡＮ４を有するＯＦＤＭ通信装置（ＲＸ）１０２にＯＦＤＭ信号を送信する場合について説明する。ここで各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信される信号を、それぞれＴＸ１、ＴＸ２とする。また各アンテナで受信される信号をそれぞれＲＸ１、ＲＸ２とすると、ＲＸ１、ＲＸ２はそれぞれ次式で示すことができる。
【００８２】
ＲＸ１ ＝ ＡＴＸ１ ＋ ＢＴＸ２ （５）
ＲＸ２ ＝ ＣＴＸ１ ＋ ＤＴＸ２ （６）
但し、（５）式、（６）式において、Ａは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｂは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｃは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性、Ａは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性を表すものとする。
【００８３】
ここで受信信号から、送信信号ＴＸ１とＴＸ２を受信復調するためには、４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを推定する必要がある。そこでＯＦＤＭ通信装置１０１は各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルを送信する。実際上、伝搬路推定用プリアンブルは以下のように送信される。すなわちアンテナＡＮ１から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。同様に、アンテナＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。
【００８４】
４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄは、ＯＦＤＭ通信装置１０２において、伝搬路推定用プリアンブルを用いて、以下のようにして推定することができる。伝搬路特性ＡはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＢはアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＣはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。特性ＡＤはアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。
【００８５】
次に、ＯＦＤＭ通信装置１０２は、推定した４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄを用いて、以下の式で表す処理を行うことにより、各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信された信号ＴＸ１、ＴＸ２を受信復調することができる。
【００８６】
DRX1 / ( AD - BC ) - BRX2 / ( AD - BC )
＝ D ( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) - B ( DTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝ ( ADTX1 + BDTX2 - BCTX1 - BDTX2 ) / ( AD - BC )
＝ TX1 ………（７）
−CRX1 / ( AD - BC ) - ARX2 / ( AD - BC )
＝ −C( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) + A ( CTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝ ( -ACTX1 - BCTX2 + ACTX1 - ADTX2 ) / ( AD - BC )
＝ TX2 ………（８）
パイロットキャリアは、周波数オフセット検出誤差等による残留位相誤差を補償するために用いられる。すなわち受信時には、パイロットキャリアに重畳された既知信号を用いて残留位相誤差を検出し、補償する。
【００８７】
図３は、ＯＦＤＭ通信装置１０１の送信系の構成を示すブロック図である。図３において、１１０は全体として、本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置１０１の送信系の構成を示す。送信信号は符号化部１１１に入力され、当該符号化部１１１により符号化処理され、符号化処理後の信号はプリアンブル挿入部１１２に送出される。
【００８８】
この実施の形態の場合、送信信号は２つのデータ１、データ２がフレーム単位で交互に時分割多重された信号となっている。例えば期間Ｔの間はＮシンボル分のデータ１の信号が符号化部１１１に入力され、続く期間Ｔの間はＮシンボル分のデータ２が符号化部１１１に入力されるようになっている。
【００８９】
プリアンブル挿入部１１２は、上述したように、アンテナＡＮ１から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルが送信されず、アンテナＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルが送信されないような所定位置に伝搬路推定用プリアンブル等のプリアンブル情報を挿入する。
【００９０】
変調部１１３は入力データに対して、例えばＢＰＳＫ(Binariphase Phase Shift Keying)、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)や１６値ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)等のディジタル変調処理を施す。変調後の信号はシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１１４によりデータ１と、データ２とに分けられ、データ１はパイロットキャリア挿入部１１５に、データ２はヌル信号挿入部１１６に送出される。
【００９１】
パイロットキャリア挿入部１１５はデータ１の所定位置に既知信号を挿入する。ヌル信号挿入部１１６は、データ２に対して、パイロットキャリア挿入部１１５により既知信号が挿入された位置に対応する位置にヌル信号（すなわち信号レベルが０の信号）を挿入する。
【００９２】
各ＩＦＦＴ１１７、１１８は、それぞれ入力データ１、データ２に対して逆高速フーリエ変換処理を施すことにより周波数分割多重し、図１（ａ）、（ｂ）に示すようなＯＦＤＭ信号を形成する。逆高速フーリエ変換処理後の各出力信号１、２は、図示しない乗算器によりそれぞれ所定周波数の搬送波に重畳され、またバンドパスにより所定の周波数帯域に帯域制限された後、アンテナＡＮ１、アンテナＡＮ２からそれぞれ発信される。
【００９３】
図４は、図３の送信系１１０を有するＯＦＤＭ通信装置１０１から送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ通信装置１０２の受信系の構成を示す。受信系１２０では、アンテナＡＮ３で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）１２１の入力信号１として入力される。またアンテナＡＮ４で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）１２２の入力信号２として入力される。
【００９４】
ＦＦＴ１２１は入力信号１に対して高速フーリエ変換処理を施すことにより、各サブキャリア毎の受信信号を得る。ＦＦＴ１２１により得られたサブキャリア毎の受信信号は伝搬路推定部１２３、及び伝搬路補償・干渉補償部１２４、１２６にそれぞれ送出される。入力信号２はＦＦＴ１２２により各サブキャリア毎の受信信号とされ、この受信信号が伝搬路推定部１２５、及び伝搬路補償・干渉補償部１２６、１２４にそれぞれ送出される。
【００９５】
伝搬路推定部１２３は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、図２について上述した伝搬路特性Ａ、Ｂを推定する。同様に伝搬路推定部１２５は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、伝搬路特性Ｃ、Ｄを推定する。
【００９６】
係数算出部１２７は伝搬路推定部１２３、１２５により得られた伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて、伝搬路補償及び干渉補償するための係数Ａ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）を求める。係数算出部１２７は、図４３について上述した係数算出部２７と同様の構成なのでここでの詳しい説明は省略する。
【００９７】
伝搬路補償・干渉補償部１２４は係数算出部１２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（７）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償を施した受信信号ＴＸ１を形成する。同様に、伝搬路補償・干渉補償部１２６は係数算出部１２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（８）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償を施した受信信号ＴＸ２を形成する。
【００９８】
ここで係数算出部１２７により求められた係数は、選択部１２８、１２９により選択された後、各伝搬路補償・干渉補償部１２４、１２６に入力される。具体的には、選択部１２８、１２９は既知信号の場合とデータの場合とで伝搬路推定結果を選択して伝搬路補償・干渉補償部１２４、１２６に出力する。
【００９９】
伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ１は、残留位相誤差検出部１３０及び位相補償部１３１に送出され、同様に伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ２は、残留位相誤差検出部１３０及び位相補償部１３２に送出される。残留位相誤差検出部１３０は、パイロットキャリアにより伝送された既知信号を用いて、２つの受信信号ＴＸ１、ＴＸ２における残留位相誤差を検出し、これを位相補償部１３１、１３２に送出する。
【０１００】
位相補償部１３１、１３２では、それぞれ受信信号ＴＸ１、ＴＸ２に対して残留位相誤差ぶんだけ位相を回転させることにより、位相補償処理を行う。位相補償後の２つの受信信号はパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）１３３によりシリアル信号とされ、続く復号化部１３４により復号されることにより、送信信号に対応する受信信号が得られる。
【０１０１】
以上の構成において、ＯＦＤＭ通信装置１０１では、一方のアンテナＡＮ１から所定のサブキャリアをパイロットキャリアとしたＯＦＤＭ信号を送信する（図１（ａ））。またＯＦＤＭ通信装置１０１は、他方のアンテナＡＮ２からはパイロットキャリアに対応するサブキャリアをヌル信号としたＯＦＤＭ信号を送信する（図１（ｂ））。
【０１０２】
この結果、既知信号は伝搬路上でデータによる干渉を受けないため、ＯＦＤＭ信号を受信復調するＯＦＤＭ通信装置１０２では、既知信号について干渉補償する必要がなくなる。具体的に、受信系１２０に当てはめて説明すると、既知信号を送信したサブキャリアについては、伝搬路補償・干渉補償部１２４、１２６によって、伝搬路推定部１２３、１２５及び係数算出部１２７により得られた伝搬路推定結果を用いて伝搬路補償のみを行い、干渉補償をする必要がない。
【０１０３】
残留位相誤差検出部１３０では、干渉による影響のほとんど無い既知信号に基づいて２つの受信信号ＴＸ１、ＴＸ２における残留位相誤差を検出できるので、高精度の残留位相誤差を得ることができる。この結果、残留位相誤差の位相補償を行う位相補償部１３１、１３２では、高精度の残留位相誤差検出結果を使って位相補償でき、最終的に誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるようになる。
【０１０４】
以上の構成によれば、複数のアンテナＡＮ１、ＡＮ２からＯＦＤＭ信号を送信する場合に、一方のアンテナＡＮ１の特定のサブキャリアを既知信号が重畳されたパイロットキャリアとし、他方のアンテナＡＮ２からはパイロットキャリアを出力せず、かつパイロットキャリアと同じ周波数であるサブキャリアをヌル信号が重畳されたサブキャリアとしたことにより、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、高精度の残留位相誤差を検出できる。この結果、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができる。
【０１０５】
なお上述の実施の形態では、２本のアンテナＡＮ１、ＡＮ２から２つのＯＦＤＭ信号を送信し、２本のアンテナＡＮ３、ＡＮ４で受信する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、任意の本数のアンテナを用いて任意の数のＯＦＤＭ信号を送受信する場合に適用可能である。このことは、後述する実施の形態でも同様である。
【０１０６】
（実施の形態２）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図５に示すように、既知信号を送信するアンテナを可変としたことである。これにより、実施の形態１と比較して、一段と高精度の残留位相誤差を検出できる。
【０１０７】
例えば一方のＯＦＤＭ通信装置が移動局に搭載され、その移動局の移動速度が遅い場合や、両方のＯＦＤＭ通信装置が無線基地局に設けられている場合には、回線変動が非常に遅くなる。このような場合には、既知信号を挿入したサブキャリアのレベルが大きく落ち込むと、その状態が長時間に亘って続く可能性が高い。その結果、既知信号の受信レベルも低い状態が続くので、既知信号を基にして求められる残留位相誤差の検出精度も長い期間低下するおそれがある。
【０１０８】
これを考慮して、この実施の形態では、各アンテナＡＮ１、アンテナＡＮ２から図５（ａ）、（ｂ）に示すようなフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号を送信する。図５からも明らかなように、既知信号を重畳するサブキャリア（パイロットキャリア）を、１つのアンテナだけから発信するのではなく、パイロットキャリアを発信するアンテナを交互に切り替えるようになっている。また一方のアンテナからパイロットキャリアが発信されている期間は、他方のアンテナはこれに対応するサブキャリアとしてヌル信号を送信するようになっている。
【０１０９】
これにより既知信号は伝搬路の異なる２つのアンテナから交互に送信されることになるので、長時間に亘って既知信号の受信レベルが低くなることを回避できる。この結果、長時間に亘る残留位相誤差の検出精度の劣化を防止できる。
【０１１０】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図６を用いて説明する。図３との対応部分に同一符号を付して示す図６において、送信系１４０は各データ１、データ２にパイロットキャリア（既知信号）を挿入するかヌル信号を挿入するかを選択する選択部１４１、１４２を有することを除いて、図３の送信系１１０と同様の構成でなる。
【０１１１】
各選択部１４１、１４２は、データに対して、一方の選択部が既知信号を挿入しているときには他方の選択部がヌル信号を挿入する。これにより送信系１４０は、図５に示すようなＯＦＤＭ信号を形成することができる。
【０１１２】
以上の構成によれば、パイロットキャリアを発信するアンテナを交互に切り替えると共に、一方のアンテナからパイロットキャリアが発信されている期間は他方のアンテナはこれに対応するサブキャリアとしてヌル信号を送信するようにしたことにより、実施の形態１の効果に加えて、回線変動が遅い場合の長時間に亘る残留位相誤差検出精度の低下を防止できる。
【０１１３】
（実施の形態３）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図７に示すように、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアをパイロットキャリアとすると共に、あるアンテナからパイロットキャリアが送信されているサブキャリアに対応する、他のアンテナのサブキャリアをヌル信号とした点である。これにより、実施の形態１や実施の形態２の効果に加えて、ＯＦＤＭ信号のピーク電力を抑圧できるといった効果を得ることができる。
【０１１４】
図７の例では、既知信号を送信するサブキャリア数を４つとし、各アンテナからそれぞれ既知信号が重畳された２つのパイロットキャリアを送信し、各アンテナからこれら２つのパイロットキャリアに対応して２つのヌル信号を送信するようになっている。ここでヌル信号の送信電力は０となるため、２つのサブキャリアをヌル信号とした分だけ、各ＯＦＤＭ信号の送信時のピーク電力を低減できる。
【０１１５】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図８を用いて説明する。図３との対応部分に同一符号を付して示す図８において、送信系１５０はデータ１にパイロットキャリア（既知信号）を挿入するパイロットキャリア挿入部１５１及びヌル信号挿入部１５２を有する。また送信系１５０はデータ２にパイロットキャリア（既知信号）を挿入するパイロットキャリア挿入部１５４及びヌル信号挿入部１５３を有する。ヌル信号挿入部１５３はパイロットキャリア挿入部１５１が既知信号を挿入した位置にヌル信号を挿入する。ヌル信号挿入部１５２はパイロットキャリア挿入部１５４が既知信号を挿入した位置にヌル信号を挿入する。
【０１１６】
以上の構成によれば、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアをパイロットキャリアとすると共に、あるアンテナからパイロットキャリアが送信されているサブキャリアに対応する、他のアンテナのサブキャリアをヌル信号としたことにより、実施の形態２の効果に加えて、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号のピーク電圧を低減することができる。
【０１１７】
（実施の形態４）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図９に示すように、実施の形態３での特徴に加えて、データを送信しているサブキャリアのうち特定のサブキャリアについては、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信するようにした点である。これにより実施の形態３の効果に加えて、伝送効率をほとんど低下させずに、他のデータより良好な誤り率特性が要求されるデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１１８】
図９の例では、直流点の両側の２つのサブキャリアについて、片方のアンテナからヌル信号を送信するようになっている。但し、ヌル信号を送信するサブキャリアは図９の例に限定されず、任意に設定することができる。
【０１１９】
ここで片方のアンテナからヌル信号を送信するサブキャリアは、パイロットキャリア同様、干渉補償を行う必要がなくなる。このため、片方のアンテナからヌル信号を送信するサブキャリアは、マルチパスによる、符号間干渉、タイミング誤差、周波数オフセット検出誤差が存在しても、他のデータとの干渉が残留しないようにすることができる。この結果、このサブキャリアに重畳されたデータの誤り率特性が向上する。この実施の形態では、再送情報や制御情報のように良好な誤り率特性が要求されるデータを、上述した特定サブキャリアに重畳して送信する。
【０１２０】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図１０を用いて説明する。図８との対応部分に同一符号を付して示す図１０において、送信系１６０は、再送情報を符号化部１６１、プリアンブル挿入部１６２及び変調部１６３を順次介してパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）１６４に入力する。パラレルシリアル変換部１６４にはヌル信号も入力される。
【０１２１】
一旦パラレルシリアル変換により直列変換されたデータは、シリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１６５により、データ１、データ２の２つのデータに分流される。各データ１、２は上述したのと同様の処理を施されることで、図９（ａ）、（ｂ）に示すような、２つのＯＦＤＭ信号が形成される。
【０１２２】
ここで図９（ａ）に示す、アンテナＡＮ１のサブキャリア「−１」、「１」（ＤＡＴＡ１（１，−１）、ＤＡＴＡ１（２，−１）、ＤＡＴＡ１（１，−１）、ＤＡＴＡ１（２，１））に対応するアンテナＡＮ２のサブキャリア（図９（ｂ））をヌル信号とするためには、送信系１６０のパラレルシリアル変換部１６４がヌル信号を所定のタイミングで出力すればよい。
【０１２３】
なおこの実施の形態では、実施の形態３の特徴に加えて、データを送信しているサブキャリアのうち特定のサブキャリアについては、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、実施の形態１や実施の形態２と組み合わせることもできる。
【０１２４】
以上の構成によれば、データを送信しているサブキャリアのうち特定のサブキャリアについては、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信するようにしたことにより、実施の形態１〜３の効果に加えて、伝送効率をほとんど低下させずに、他のデータより良好な誤り率特性が要求されるデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１２５】
（実施の形態５）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図１１に示すように、実施の形態４と比較して、中心周波数から離れたサブキャリアについて、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信した点である。これにより、中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送されるデータの誤り率特性を向上させることができるので、実施の形態４の効果に加えて、伝送効率をほとんど低下させずに、一段とデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１２６】
図１１の例では、図９（ａ）に示す、アンテナＡＮ１のサブキャリア「ｋ＋１」（ＤＡＴＡ１（１，−ｋ＋１）、ＤＡＴＡ１（２，−ｋ＋１））に対応するアンテナＡＮ２のサブキャリア（図９（ｂ））をヌル信号としている。
【０１２７】
ここでＯＦＤＭ信号では、中心周波数から離れたサブキャリアほど、隣接チャネル干渉波や、アナログフィルタの振幅偏差及び群遅延偏差の影響を受け易い。この点に着目して、この実施の形態では、中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送されるデータの劣化をできるだけ少なくするために、対応する他方のサブキャリアをヌル信号としている。
【０１２８】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図１２を用いて説明する。図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１２において、送信系１７０は、ヌル信号挿入部１７１を有することを除いて図１０の送信系１６０と同様の構成でなる。
【０１２９】
ヌル信号挿入部１７１はデータ２の所定位置にヌル信号を挿入することにより、図１１（ｂ）に示すように、中心周波数から離れたサブキャリアをヌル信号とする。これにより中心周波数から離れたサブキャリアにより送信されるＤＡＴＡ１（１，−ｋ＋１）、ＤＡＴＡ１（２，−ｋ＋１）への干渉成分を抑制できるので、このデータの誤り率特性の劣化を抑制できる。
【０１３０】
（実施の形態６）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図１３に示すように、実施の形態５と比較して、中心周波数から離れた１本又は複数のサブキャリアのうちヌル信号を送信するアンテナを可変とした点である。これにより、実施の形態５の効果に加えて、ピーク電圧を低減できる。また回線変動が非常に遅い場合に、前記サブキャリアの受信レベルが落ち込んだままとなることを防ぐことができる。
【０１３１】
図１３の例では、時点ｔ１からｔ２の間の期間は、図１３（ａ）に示す、アンテナＡＮ１のサブキャリア「−ｋ＋１」、「ｋ−１」（ＤＡＴＡ１（１，−ｋ＋１）、ＤＡＴＡ１（１，ｋ−１））に対応するアンテナＡＮ２のサブキャリア（図１３（ｂ））をヌル信号としている。
【０１３２】
これに対して、続く時点ｔ２からｔ３の間の期間は、図１３（ｂ）に示す、アンテナＡＮ２のサブキャリア「−ｋ＋１」、「ｋ−１」（ＤＡＴＡ２（２，−ｋ＋１）、ＤＡＴＡ２（２，ｋ−１））に対応するアンテナＡＮ１のサブキャリア（図１３（ａ））をヌル信号としている。
【０１３３】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図１４を用いて説明する。図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１４において、送信系１８０は、シリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１６５により分流されて得られた各データを入力する選択部１８１、１８２を有することを除いて、図１０の送信系１６０と同様の構成でなる。
【０１３４】
各選択部１８１、１８２には分流後のデータと共にヌル信号が入力されている。選択部１８１は、上述したように中心周波数から離れたサブキャリアのうち一方のアンテナからデータの重畳されたサブキャリアが送信されると共に、他方のアンテナからヌル信号が送信され、かつこれらのアンテナが可変となるようなタイミングで、ヌル信号を選択して出力する。
【０１３５】
（実施の形態７）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図１５に示すように、実施の形態６と比較して、直流点のサブキャリアについて、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信した点である。これにより、直流点のサブキャリアにより伝送されるデータの誤り率特性を向上させることができるので、実施の形態６の効果に加えて、伝送効率をほとんど低下させずに、一段とデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１３６】
図１５の例では、図１５（ｂ）に示す、アンテナＡＮ２のサブキャリア「０」（ＤＡＴＡ２（１，０）、ＤＡＴＡ２（２，０））に対応するアンテナＡＮ１のサブキャリア（図１５（ａ））をヌル信号としている。
【０１３７】
ここでＯＦＤＭ信号では、直流点のサブキャリアはアナログ回路の直流オフセットにより他のサブキャリアと比較して、誤り率特性が大きく劣化する。この点に着目して、この実施の形態では、直流点のサブキャリアにより伝送されるデータの劣化をできるだけ少なくするために、対応する他方のサブキャリアをヌル信号としている。
【０１３８】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図１６を用いて説明する。図１４との対応部分に同一符号を付して示す図１６において、送信系１９０は、選択部１８１とパイロットキャリア挿入部１５１の間にヌル信号挿入部１９１が設けられている点を除いて、図１４の送信系１８０と同様の構成でなる。ヌル信号挿入部１９１は、入力されたデータのうち直流点に配置されるデータ位置にヌル信号を挿入する。
【０１３９】
（実施の形態８）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、ＯＦＤＭ信号の受信系にオフセット除去回路を設けたことである。これにより、例えば実施の形態７の方法により得られたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ通信装置に適用すれば、一段とデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１４０】
図１７に、この実施の形態の受信系の構成を示す。図４との対応部分に同一符号を付して示す図１７において、受信系２００は各ＦＦＴ１２１、１２２の後段に直流オフセット除去回路（ＤＣ除去）２０１、２０２を有することを除いて、図４の受信系１２０と同様の構成でなる。
【０１４１】
直流オフセット除去回路（ＤＣ除去）２０１、２０２の具体的構成を、図１８に示す。直流オフセット回路２０１（２０２）はＦＦＴ部１２１（１２２）からの入力信号を平均化回路２０３及び減算回路２０５に入力する。平均化回路２０３はＦＦＴ部１２１（１２２）の出力のうち直流点付近に配置された信号成分を平均化することで直流オフセットを検出し、この直流オフセット情報をメモリ２０４に格納する。減算回路２０５はＦＦＴ出力信号のうち直流点付近に配置された信号からメモリ２０４に格納された直流オフセット分を減算する。これによりＦＦＴ出力から直流オフセット成分を除去することができる。
【０１４２】
以上の構成によれば、受信側で受信ＯＦＤＭ信号から直流オフセットを除去した後、伝搬路補償や伝搬路干渉、残留位相補償等を行うようにしたことにより、上述した実施の形態１〜実施の形態７のＯＦＤＭ通信装置から送信されたデータの誤り率特性を一段と向上させることができる。
【０１４３】
（実施の形態９）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、特定のバースト信号は１本のアンテナのみから送信し、このバースト信号を送信している間は他のアンテナからはヌル信号を送信するようにした点である。これにより、実施の形態１〜実施の形態７と比較して、伝送効率をそれほど落とさずに、誤り率特性を一段と向上させることができる。
【０１４４】
ここで送信するバースト信号の中には、他のバーストと比較して一段と良好な誤り率特性が要求されるものがある。例えば制御用のバースト信号や再送用のバースト信号である。この実施の形態では、このような、他のバースト信号より良好な誤り率特性が要求されるバースト信号を送信する際には、１本のアンテナのみから当該バースト信号を送信し、他のアンテナからはヌル信号を出力する（つまり何の信号も出力しない）ようにする。
【０１４５】
これにより、上記特定のバースト信号は伝搬路上で他のアンテナからの送信信号により全く干渉を受けないので、受信側での誤り率特性が向上する。また制御用バースト信号や再送用バースト信号のように他のバースト信号と比較して良好な誤り率特性が要求されるバースト信号は、全体のバースト信号からみるとその割合は少ないため、伝送効率はほとんど低下しない。この結果、伝送効率をそれほど落とさずに、重要なバースト信号の誤り率特性を一段と向上させることができる。
【０１４６】
図１９に、この実施の形態の送信系の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図１９において、送信系２１０は、アンテナＡＮ１から送信する出力信号１の処理系統上に選択部２１４が設けられていると共に、アンテナＡＮ２から送信する出力信号２の処理系統上に選択部２１５が設けられている。
【０１４７】
選択部２１４には、パイロットキャリア挿入部１１５の出力が入力されていると共に、再送情報が符号化部２１１、プリアンブル挿入部２１２及び変調部２１３を介して入力されている。選択部２１５には、ヌル信号挿入部１１６によりヌル信号が挿入された後の送信データが入力されていると共に、ヌル信号が入力されている。
【０１４８】
選択部２１５は、選択部２１４から変調後の再送情報（すなわち特定のバースト信号）が選択して出力されている期間は、ヌル信号を選択して出力する。これに対して選択部２１５は、選択部２１４からパイロットキャリア挿入部１１５からの出力（すなわち特定のバースト信号以外のバースト信号）が選択して出力されている期間は、ヌル信号挿入部１１６からの出力を選択して出力する。
【０１４９】
この結果、送信系２１０は、特定のバースト信号を送信する期間は、アンテナＡＮ１から図１（ａ）に示すような信号を出力し、かつアンテナＡＮ２からはヌル信号のみを出力する。一方、特定のバースト信号を送信しないときには、アンテナＡＮ１及びアンテナＡＮ２から図１（ａ）及び（ｂ）に示すような信号が出力される。
【０１５０】
なおこの実施の形態に係る発明では、上述した又は後述する他の実施の形態と同様に送信系２１０を端末局に設けるか、または基地局に設けるかは限定されないが、送信系２１０を端末局のみに設けた場合（つまり上り回線のみに適用した場合）は、以下のようなさらなる効果を得ることができる。
【０１５１】
この実施の形態では、特定のバースト信号を送信している間は他のアンテナからヌル信号を送信している分だけ、伝送効率は低下することになる。これを考慮して、伝送データ量の多い下り回線では、通常のＯＦＤＭ通信を行い、端末局に送信系２１０を設ける。これにより、システム全体のスループットの低下を抑制し、かつ端末局のハード規模を増大させずに、上り回線により送信する特定のバースト信号の誤り率特性を有効に向上させることができる。
【０１５２】
（実施の形態１０）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、実施の形態９と比較して、１本のアンテナのみバースト信号を送信し、このバースト信号を送信している間は他のアンテナからはヌル信号を送信するのに加えて、バースト信号を分割して送信するアンテナから交互に送信するようにした点である。これにより、実施の形態９の効果に加えて、さらにピーク電力を低減することができる。
【０１５３】
つまり、実施の形態９では１本のアンテナのみから送信していた特定のバースト信号を分割して複数のアンテナから送信するようにしたことにより、１本のアンテナの送信サブキャリア数を低減できるので、この分ピーク電力を低減できるようになる。
【０１５４】
具体的に、図１を用いて説明すると、まずある期間はアンテナＡＮ１から図１（ａ）のサブキャリアの半分のサブキャリアを用いて特定のバースト信号の半分の情報を送信し、その期間はアンテナＡＮ２からはヌル信号を送信する。そして次の期間は、アンテナＡＮ２から図１（ｂ）のサブキャリアの半分のサブキャリアを用いて特定のバースト信号の残り半分の情報を送信し、その期間はアンテナＡＮ１からはヌル信号を送信する。
【０１５５】
図２０に、この実施の形態の送信系の構成を示す。図１９との対応部分に同一符号を付して示す図２０において、送信系２２０は、変調後の再送情報をシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）２２３により分割し、分割後の信号を選択部２２１、２２２に送出する。また各選択部２２１、２２２には、ヌル信号が入力されている。
【０１５６】
選択部２２１はパイロットキャリア挿入部１１５からの出力信号、分割された再送情報又はヌル信号のうちの１つを選択的に出力する。選択部２２２はヌル信号挿入部１１６からの出力信号、分割された再送情報又はヌル信号のうちの１つを選択的に出力する。
【０１５７】
具体的には、特定のバースト信号（図２０の場合は再送情報）以外のデータを送信する場合には、選択部２２１はパイロットキャリア挿入部１１５からの出力を選択して出力すると共に選択部２２２はヌル信号挿入部からの出力を選択して出力する。この結果、２つのアンテナＡＮ１、ＡＮ２から図１に示すようなＯＦＤＭ信号が発信される。
【０１５８】
これに対して、特定のバースト信号を送信する場合には、まず最初の期間で、選択部２２１が分割された再送情報を選択して出力すると共に、このとき選択部２２２がヌル信号を選択して出力する。この結果、アンテナＡＮ１からは図１（ａ）の半分のサブキャリアで再送情報が送信されると共に、アンテナＡＮ２からはヌル信号が送信される。そして次の期間で、選択部２２２が分割された再送情報を選択して出力すると共に、このとき選択部２２１がヌル信号を選択して出力する。この結果、アンテナＡＮ２からは図１（ｂ）の半分のサブキャリアで再送情報が送信されると共に、アンテナＡＮ１からはヌル信号が送信される。
【０１５９】
（実施の形態１１）
この実施の形態の特徴は、通信端末には１本のアンテナのみ設置し、複数のアンテナから異なるデータを送信するのは、基地局のみ（下り回線のみ）とした点である。これにより、システム全体の伝送効率をほとんど低下させずに端末のハード規模及び消費電力を大きく低減させることができる。
【０１６０】
ここで複数のアンテナから異なるデータを送信する方法を上り回線にも適用すると、端末の送信系の信号処理系統の回路及び無線処理部（送信ＲＦ）がアンテナ数分だけ必要となるので、端末の回路規模及び消費電力が非常に大きくなる。しかし、システム全体の伝送効率は一般に下り回線により決まる。発明者らはこの点に着目して、端末には１本のアンテナのみ設置する方が、端末のハード規模及び消費電力の削減とシステム全体の伝送効率とを両立する上で有効であると考えた。
【０１６１】
図２１に、この実施の形態における通信端末の送信系の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図２１において、端末送信系２３０は逆フーリエ変換後の信号を送信ＲＦ部２３１により信号増幅等の無線処理を施した後、１本のアンテナ２３２から発信する。因みに、図２１で示している送信信号は、図３で示している送信信号が異なる複数データであるのに対して、単一のデータである。
【０１６２】
図２２に、端末送信系２３０から送信されたＯＦＤＭ信号を受信復調する無線基地局の受信系の構成を示す。基地局受信系２４０では、複数のアンテナ２４１−１、２４１−２で受信したＯＦＤＭ信号を受信ＲＦ部２４２−１、２４２−２、ＦＦＴ２４３−１、２４３−２及び伝搬路補償部２４４−１、２４４−２を介して合成部２４５に入力する。合成部２４５では伝搬路補償後の複数の信号を合成、あるいは一方を選択する。合成或いは選択後の信号は復号化部２４６により復号されて受信信号とされる。
【０１６３】
（実施の形態１２）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さい伝搬環境の場合は、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する点である。これにより、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さい伝搬環境の場合の誤り率特性を向上させることができる。
【０１６４】
干渉補償部での逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が小さい場合、演算ビット数の実効値が小さくなるため、逆行列の推定精度が劣化する。この結果、誤り率特性が劣化することになる。この実施の形態では、この点に着目して、干渉補償部の逆行列の行列式の絶対値を監視し、この値が小さい場合には、１本のアンテナのみから送信を行うようにした。
【０１６５】
図２３に、この実施の形態に係るＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図２３において、送信系２５０は、アンテナＡＮ１から送信する出力信号１の処理系統上に選択部２５１が設けられていると共に、アンテナＡＮ２から送信する出力信号２の処理系統上に選択部２５２が設けられている。
【０１６６】
選択部２５１には、パイロットキャリア挿入部１１５の出力が入力されていると共にヌル信号が入力されている。選択部２５２には、ヌル信号挿入部１１６によりヌル信号が挿入された後の送信データが入力されていると共にヌル信号が入力されている。各選択部２５１、２５２は、後述する送信相手局の受信系により形成された判定信号Ｓ１０に基づいて、送信データまたはヌル信号を選択的に出力する。つまり、送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置では、図示しない受信系により通信相手局から判定信号Ｓ１０を受信し、これを選択部２５１、２５２に送出するようになっている。
【０１６７】
図２４に、送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置の送信相手であるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示す。図４の受信系１２０との対応部分に同一符号を付して示す図２４の受信系２６０では、係数算出部１２７により求められた逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜を大小比較部２６１に入力する。大小比較部２６１では、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜をしきい値１と比較し、当該比較結果を判定信号Ｓ１０として図示しない送信系を介して、図２３に示すＯＦＤＭ通信装置の送信系２５０の選択部２５１、２５２に通知する。
【０１６８】
以上の構成において、先ず送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置により形成されたＯＦＤＭ信号が送信系２５０から送信される。このＯＦＤＭ信号は通信相手であるＯＦＤＭ通信装置の受信系２６０により受信復調される。
【０１６９】
受信系２６０は、係数算出部１２７によって伝搬路推定部１２３、１２５により得られた伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて、伝搬路補償及び干渉補償するための係数Ａ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）を求める。大小比較部２６１は、係数算出部１２７により求められた逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜をしきい値１と比較し、当該比較結果を判定信号Ｓ１０として送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置に送信する。
【０１７０】
そして、この判定信号Ｓ１０を受信したＯＦＤＭ通信装置は、当該判定信号Ｓ１０を選択部２５１、２５２に入力させる。選択部２５１、２５２は、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１以上の場合には、パイロットキャリア挿入部１１５、ヌル信号挿入部１１６の信号を選択出力する。これに対して、選択部２５１、２５２は、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１未満の場合には、いずれか一方の選択部２５１又は２５２がヌル信号を選択出力する。例えば選択部２５１がパイロットキャリア挿入部１１５からの信号を選択出力する場合には、選択部２５２がヌル信号を出力するようになっている。
【０１７１】
このように、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が大きく、通信相手側で伝搬路補償及び干渉補償の精度を維持できるときには、複数のアンテナからそれぞれ異なる送信データを重畳したＯＦＤＭ信号を送信する。これに対して、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が小さく、通信相手側で伝搬路補償及び干渉補償の精度が劣化してしまうときには、１本のアンテナからのみＯＦＤＭ信号を送信する。この結果、補償精度が悪くても、伝搬路上での干渉が格段に低減されるので、通信相手側では誤り率特性の良い受信信号を得ることができる。
【０１７２】
以上の構成によれば、伝搬路補償及び干渉補償するための逆行列の係数（ＡＤ−ＢＣ）が小さい場合には、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにしたことにより、伝搬路補償及び干渉補償の補償精度の悪い伝搬環境下での誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【０１７３】
因みに、この実施の形態は、互いのＯＦＤＭ通信装置がアクセス方式としてＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式を用いて通信を行う場合に特に有効である。つまり、この実施の形態では、送信系２５０によりある周波数帯域で送信したＯＦＤＭ信号の伝搬路特性を受信側で推定し、その推定結果（判定信号Ｓ１０）を送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置に通知し、送信系２５０はその判定信号Ｓ１０を反映したＯＦＤＭ信号を形成する。これにより、下り回線と上り回線の伝搬特性が異なるＦＤＤ方式において、送信系２５０が的確な判定結果Ｓ１０に基づいて、上述した伝搬路環境に応じたＯＦＤＭ信号を形成できるようになる。
【０１７４】
因みにアクセス方式としてＴＤＤ（Time Division Duplex）方式を用いる場合に有効な構成は、次の実施の形態１３で説明する。
【０１７５】
（実施の形態１３）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、上述した実施の形態１２と比較して、受信時の逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜の判定結果を送信時に反映するようにした点である。これにより、この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、上り回線と下り回線の伝搬特性が同じＴＤＤ方式において、制御情報（判定結果信号）の伝送を削減し得る分だけ、伝送効率を向上させて実施の形態１２と同様の効果を得ることができる。
【０１７６】
図２３及び図２４との対応部分に同一符号を付して示す図２５において、この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置２７０は、送信系２８０及び受信系２９０を有する。これによりＯＦＤＭ通信装置２７０では、受信系２９０で得た判定結果Ｓ１０を送信系２８０に反映できるようになっている。
【０１７７】
以上の構成によれば、受信系２９０により得られる伝搬路補償及び干渉補償するための逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜をしきい値判定し、この判定結果を、同一のＯＦＤＭ通信装置の送信系２７０に反映して、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値よりも小さい場合には、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにしたことにより、通信相手側に制御情報（判定結果Ｓ１０）を送信することなしに、伝搬路補償及び干渉補償の補償精度の悪い伝搬環境下での誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【０１７８】
（実施の形態１４）
この実施の形態の特徴は、実施の形態１２や実施の形態１３と比較して、干渉補償部の逆行列の行列式の絶対値の大きさの判定に使用するしきい値を可変とした点である。これにより、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さくなるような伝搬環境の場合の誤り率特性の劣化を一段と抑制することができる。
【０１７９】
本願の発明者らは、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値の大きさを比較する比較部でのしきい値の最適値は、受信したＯＦＤＭ信号の回線品質によって異なることに着目した。つまり、回線品質が悪い場合には、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜の検出誤差は大きくなるので、回線品質が悪い場合には、比較部でのしきい値を大きい値にする。
【０１８０】
図２４との対応部分に同一符号を付して示す図２６において、この実施の形態の受信系３００は、大小比較部２６１がしきい値判定に用いるしきい値を選択する選択部３０１を有する点を除いて、図２４の受信系２６０と同様の構成でなる。
【０１８１】
選択部３０１は、例えばＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）やＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）信号等の受信品質情報に基づいてそれぞれ値の異なるしきい値１かしきい値２（しきい値１＜しきい値２とする）のいずれかを選択出力する。実際上、受信品質情報が受信品質が良いことを示すものであった場合にはしきい値１を選択出力し、悪いことを示すものであった場合にはしきい値１よりも値の大きいしきい値２を選択出力する。
【０１８２】
大小比較部２６１は、このようにして受信品質により変更されたしきい値を用いて、伝搬路干渉・干渉補償部１２４、１２６で用いる逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜の大きさをしきい値判定する。
【０１８３】
この結果、受信系３００の大小比較部２６１からは、受信品質が悪い場合には、実施の形態１２や実施の形態１３で説明した送信系２６０、２８０に対して、実施の形態１２や実施の形態１３よりも、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する方向に送信系２６０、２８０を制御する判定信号Ｓ２０が出力されるようになる。
【０１８４】
以上の構成によれば、伝搬路補償及び干渉補償するための逆行列の行列式の絶対値が小さい場合には、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することに加えて、受信品質に応じて前記逆行列の行列式の絶対値の大小を比較するしきい値を変えるようにしたことにより、実施の形態１２や実施の形態１３と比較して、前記逆行列の行列式の絶対値が小さくなるような伝搬環境での誤り率特性をさらに向上させることができる。
【０１８５】
（実施の形態１５）
この実施の形態の特徴は、実施の形態１２や実施の形態１３と比較して、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが多い伝搬環境の場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。これにより、実施の形態１２や実施の形態１３と比較して、伝送効率の低下を抑えた状態で、一段と誤り率特性を向上させることができる。
【０１８６】
本願の発明者らは、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが少ない場合（例えば全サブキャリア数４８個のうち、３サブキャリアのみがしきい値を下回ったような場合）には、復号化部での誤り率訂正効果により誤り率特性を改善できるので、複数のアンテナからＯＦＤＭ信号を送信しても問題ないと考えた。これに対して、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが多い場合には、復号化部での誤り率訂正効果がそれほど期待できないので、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することで、誤り率特性を向上させるようにした。
【０１８７】
図２４との対応部分に同一符号を付して示す図２７において、この実施の形態の受信系３１０は、大小比較部２６１の比較結果をカウントするカウンタ３１１とカウンタ３１１のカウント値をしきい値判定する大小比較部３１２を有することを除いて、図２４の受信系２６０と同様の構成でなる。
【０１８８】
カウンタ３１１は、大小比較部２６１からの判定信号Ｓ１０に基づいて、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回るサブキャリア数をカウントする。大小比較部３１２は、カウント値としきい値３とを比較し、カウント値がしきい値３を上回ったときに、実施の形態１２や実施の形態１３で説明した送信系２６０、２８０に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することを指示する判定信号Ｓ３０を送出する。
【０１８９】
以上の構成によれば、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアの数を考慮して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するか否かを選択するようにしたことにより、実施の形態１２や実施の形態１３よりさらに誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【０１９０】
（実施の形態１６）
この実施の形態の特徴は、実施の形態１５と比較して、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが連続するような伝搬環境の場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。これにより、実施の形態１５よりもさらに伝搬効率の低下を抑えた状態で、一段と誤り率特性を向上させることができる。
【０１９１】
本願の発明者らは、品質の悪いデータが集中すると、誤り訂正の効果が低下し、誤り率特性が低下する点に着目した。そしてこれを考慮して、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが連続するような伝搬環境の場合に、つまり品質の悪いデータが集中する場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することで、誤り率特性を向上させるようにした。
【０１９２】
図２７との対応部分に同一符号を付して示す図２８において、この実施の形態の受信系３２０は、図２７のカウンタ３１１と大小比較部３１２に替えて、カウント値のインクリメントとディクリメントの両方を行うカウンタ３２１と、カウント値としきい値４との大小を比較する大小比較部３２２とを設けた点を除いて、図２７の受信系３１０と同様の構成でなる。
【０１９３】
カウンタ３２１は、大小比較部２６１からの判定信号Ｓ１０に基づいて、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回るサブキャリアの集中度をカウントする。つまり、絶対値がしきい値１を下回ったときにはカウント値をインクリメントし、しきい値１以上の場合にはカウント値をディクリメントする。
【０１９４】
大小比較部３２２は、カウント値としきい値４とを比較し、カウント値がしきい値４を上回ったとき、つまり絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回るサブキャリアの集中度がある一定値より大きくなったときに、実施の形態１２や実施の形態１３で説明した送信系２６０、２８０に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することを指示する判定信号Ｓ４０を送出する。
【０１９５】
以上の構成によれば、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度を考慮して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するか否かを選択するようにしたことにより、実施の形態１５よりさらに誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【０１９６】
（実施の形態１７）
この実施の形態の特徴は、実施の形態１６と比較して、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度を判定するしきい値を受信品質に応じて可変とした点である。これにより、実施の形態１６よりもさらに伝搬効率の低下を抑えた状態で、一段と誤り率特性を向上させることができる。
【０１９７】
図２８との対応部分に同一符号を付して示す図２９において、この実施の形態の受信系３３０は、大小比較部３２２がしきい値判定に用いるしきい値を選択する選択部３３１を有する点を除いて、図２８の受信系３２０と同様の構成でなる。
【０１９８】
選択部３３１は、例えばＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）やＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）信号等の受信品質情報に基づいてそれぞれ値の異なるしきい値４かしきい値５（しきい値４＜しきい値５とする）のいずれかを選択出力する。実際上、受信品質情報が受信品質が良いことを示すものであった場合にはしきい値５を選択出力し、悪いことを示すものであった場合にはしきい値５よりも値の小さいしきい値４を選択出力する。
【０１９９】
大小比較部３２２は、このようにして受信品質により変更されたしきい値を用いて、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度をしきい値判定する。
【０２００】
このようにして、受信系３３０の大小比較部３２２からは、受信品質が悪い場合には、実施の形態１２や実施の形態１３で説明した送信系２６０、２８０に対して、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度が小さくても、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する方向に送信系２６０、２８０を制御する判定信号Ｓ５０が出力される。
【０２０１】
以上の構成によれば、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度と受信品質とを加味して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するか否かを選択するようにしたことにより、実施の形態１６よりさらに誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【０２０２】
（実施の形態１８）
この実施の形態の特徴は、最後のデータ群は１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することにより、受信を終了してから送信を開始するまでの時間を短縮できるようにした点である。
【０２０３】
ここでＭＭＡＣ（Multimedia Mobile Access Communication）のＨｉＳＡＮ（High Speed Wireless Access Network）のように、受信終了から送信開始までの時間が規定されている場合がある。受信系の干渉補償回路は通常の同期検波回路より処理遅延が大きいため、上記受信を終了してから送信を開始するまでの時間の規格を満足できない場合もある。
【０２０４】
これを考慮して、この実施の形態では、最後のデータ群は１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信することにより、最後のデータ群の処理遅延を短縮し、これにより受信を終了してから送信を開始するまでの時間を短縮するようにした。
【０２０５】
図３０に、この実施の形態の送信系３４０の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図３０において、送信系３４０は、アンテナＡＮ１から送信する出力信号１の処理系統上に選択部３４１が設けられていると共に、アンテナＡＮ２から送信する出力信号２の処理系統上に選択部３４２が設けられている。
【０２０６】
選択部３４１には、パイロットキャリア挿入部の出力が入力されていると共にヌル信号が入力されている。選択部３４２には、ヌル信号挿入部１１６によりヌル信号が挿入された後の送信データが入力されていると共にヌル信号が入力されている。各選択部３４１、３４２は、最後のバーストを示す信号に基づいて、送信データまたはヌル信号を選択的に出力する。
【０２０７】
具体的には、最後のバーストを示す信号が入力されないときには、選択部３４１がパイロットキャリア挿入部１１５からの信号を出力すると共に、選択部３４２がヌル信号挿入部１１６からの信号を出力する。これに対して、最後のバーストを示す信号が入力された場合には、選択部３４１又は選択部３４２のいずれか一方がヌル信号を選択出力する。これにより、最後のデータ群を１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信することができる。
【０２０８】
（実施の形態１９）
この実施の形態の特徴は、端末同士が通信する時間帯においては、基地局からはその通信端末に対して１本のアンテナからのみＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。
【０２０９】
図３１に示すＯＦＤＭ通信システム３５０のように、システムによっては、端末同士が通信する場合もある。このような場合、端末同士が通信する時間帯を確保する必要があり、制御が複雑になる。これを考慮して、この実施の形態では、端末同士が通信する時間帯においては、基地局からは端末１に対して１本のアンテナからのみＯＦＤＭ信号を送信する。これにより、端末１では、基地局から送信されたデータと他端末２から送信されたデータの両方を受信できるので、端末同士が通信する時間帯を複雑な制御により確保する必要が無くなる。
【０２１０】
図３２に、この実施の形態の送信系の構成を示す。送信系３６０は図３１の無線基地局に設けられている。図３０との対応部分に同一符号を付して示す図３２において、送信系３６０は、選択部３６１、３６２に、端末１（図３１）が他端末２からの信号を受信するタイミングを示す情報を入力する点を除いて、図３０の送信系３４０と同様の構成でなる。
【０２１１】
送信系３６０は、端末１が端末２からの信号を受信するタイミングでないときには、選択部３６１がパイロットキャリア挿入部１１５からの信号を出力すると共に、選択部３６２がヌル信号挿入部１１６からの信号を出力する。これに対して、端末１が端末２からの信号を受信するタイミングのときには、選択部３６１又は選択部３６２のいずれか一方がヌル信号を選択出力する。
【０２１２】
これにより、端末が他端末からの信号を受信するタイミングのときに、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することができる。この結果、端末では他端末の通信を確保しながら基地局からのＯＦＤＭ信号を受信することができる。
【０２１３】
（実施の形態２０）
この実施の形態の特徴は、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うことで、受信側において伝搬路推定結果を周期的に更新（以下これを伝搬路トラッキングと呼ぶ）できるようにした点である。これにより、伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【０２１４】
ここで伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合、誤り率特性の劣化が大きくなる。このような場合、伝搬路トラッキングが公知の技術としてあるが、この実施の形態のように複数のアンテナから異なるＯＦＤＭ信号を送信するフレームフォーマットでは、伝搬路トラッキングを行うことが困難となる。
【０２１５】
これを考慮して、この実施の形態では、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する処理を周期的に行い、受信側ではこの１本のアンテナから送信されたＯＦＤＭ信号を用いて伝搬路トラッキングを行うようにする。この結果、伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制できる。
【０２１６】
図３３に、この実施の形態の送信系の構成を示す。図３２との対応部分に同一符号を付して示す図３３において、送信系３７０は、自走式のカウンタ３７１のカウント値を大小比較部３７２に入力する。大小比較部３７２はカウント値としきい値１とを比較し、カウント値がしきい値よりも大きくなったときにこれを示す判定信号を選択部３７３、３７４及びカウンタ３７１に送出する。
【０２１７】
選択部３７３、３７４では、カウント値がしきい値よりも大きくなったことを示す判定信号が入力されたときに、いずれか一方の選択部３７３又は３７５がヌル信号を選択的に出力することにより、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。またカウンタ３７１では、カウント値がしきい値よりも大きくなったことを示す判定信号が入力されると、一旦カウント値をリセットし、再び自走によりカウント値をインクリメントする。
【０２１８】
これにより、カウント値がしきい値よりも大きくなったことを示す判定信号が周期的に得られ、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うことができる。
【０２１９】
図３４に、送信系３７０から送信されたＯＦＤＭ信号を受信復調する受信系の構成を示す。図４との対応部分に同一符号を付して示す図３４において、受信系３８０は、各アンテナで受信したＯＦＤＭ信号（入力信号１、入力信号２）に対して伝搬路トラッキング処理を行う伝搬路トラッキング部３８１、３８２を有すると共に、当該伝搬路トラッキング部３８１、３８２にローカルエンコードした信号を供給する再符号化・再変調部３８５及びシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）を有することを除いて、図４の受信系１２０と同様の構成でなる。
【０２２０】
再符号化・再変調部３８５は、復号後の受信信号に対して送信側と同じ符号化及び変調処理を行うことにより受信信号をローカルエンコードし、これをＳ／Ｐ３８６により送信データ１と送信データ２に分流した後、対応する系統の伝搬路トラッキング部３８１、３８２に送出する。
【０２２１】
ここで図３５に、伝搬路トラッキング部３８１、３８２の構成を示す。この伝搬路トラッキング処理は、公知の技術なので簡単に説明する。伝搬路トラッキング部３８１（３８２）は、乗算器３９１によって再変調後の信号とＦＦＴ出力信号を乗算する。乗算後の信号は、乗算器３９２により値１−ｕが乗じられて加算器３９３に送出される。加算器３９３では、メモリ３９５に格納された加算結果に乗算器３９４で値ｕが乗じられたものと、乗算器３９２の乗算結果とが加算される。そしてこの加算結果がメモリ３９５に格納される。そしてメモリ３９５に格納されている加算値がトラッキング後の伝搬路推定結果として、図３４の伝搬路推定部３８３、３８４に送出される。
【０２２２】
以上の構成によれば、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うようにしたことにより、伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【０２２３】
（実施の形態２１）
この実施の形態の特徴は、実施の形態２０と比較して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うと共に、この周期を可変とした点である。これにより、実施の形態２０と比較して、伝搬効率の低下を有効に抑制しながら、誤り率特性の劣化を抑制できる。
【０２２４】
１本のアンテナのみ送信する周期は可変とした方が、伝送効率と誤り率特性を両立させることができる。例えば、情報をできるだけ多く送信したい場合は、１本のアンテナのみ送信する周期を長くした方がよい。しかし、十分な誤り率特性を得たい場合は、１本のアンテナのみ送信する周期を短くした方がよい。例えば、他のバーストより多くのデータを送りたい場合には、１本のアンテナのみ送信する周期を長くする。
【０２２５】
図３６に、この実施の形態の送信系の構成を示す。図３３との対応部分に同一符号を付して示す図３６において、この実施の形態の送信系４００は、大小比較部４０２でのしきい値を選択する選択部４０１を有することを除いて、図３６の送信系３９０と同様の構成でなる。
【０２２６】
選択部４０１は、ＣＲＣやＲＳＳＩ信号等の受信品質情報に基づいてそれぞれ値の異なるしきい値１かしきい値２（しきい値１＜しきい値２とする）のいずれかを選択出力する。この受信品質情報は、ＦＤＤ方式の通信を行っている場合には通信相手により得られたものを用い、ＴＤＤ方式の通信を行っている場合には自局で得られたものを用いることが好ましい。
【０２２７】
選択部４０１は受信品質が良い場合にはしきい値２を選択出力し、悪いことを示すものであった場合にはしきい値２よりも値の小さいしきい値１を選択出力する。この結果、送信系４００では、受信品質が悪いほど１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する周期として短い周期が設定される。このとき受信側では、伝搬路トラッキング処理を高精度で行うことができるようになるので、受信品質を向上させることができる。
【０２２８】
以上の構成によれば、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うと共に、この周期を可変としたことにより、実施の形態２０よりも一段と伝送効率と誤り率特性を両立させることができる。
【０２２９】
なおこの実施の形態では、周期を可変とする条件として、要求される送信データ量や受信品質を挙げたが、この条件はこれに限らない。例えば伝搬路変動速度を推定（例えば前回のバーストとの伝搬路推定結果の差がしきい値を超えたら伝搬路の変動が速いとみなす）し、この変動速度がしきい値を超えたら、周期を短くするといった方法がある。
【０２３０】
（実施の形態２２）
この実施の形態の特徴は、複数のアンテナ（例えばマルチセクタアンテナ）を使用する場合、どのアンテナを使用しても干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さくなるような伝搬環境の場合は、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。これにより伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【０２３１】
マルチセクタアンテナのように複数のアンテナを使用する場合、セクタを変えることによって、複数のアンテナから異なるデータを同時に送信しても誤り率特性が劣化しない伝搬環境にすることも可能である。
【０２３２】
この実施の形態では、この点に着目して、マルチセクタアンテナのように複数のアンテナを使用する場合、どのアンテナを選択しても干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さい伝搬環境のときだけ、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。
【０２３３】
図３７に、この実施の形態の受信系の構成を示す。図２８との対応部分に同一符号を付して示す図３７において、受信系４１０はマルチセクタアンテナ４１３−１、４１３−２、４１４−１、４１４−２を有すると共に、当該マルチセクタアンテナ４１３−１、４１３−２、４１４−１、４１４−２のうち所定のアンテナを選択する選択部４１１、４１２を有する。
【０２３４】
選択部４１１、４１２は、大小比較部２６１からの判定信号Ｓ１０に基づいて受信アンテナを選択する。例えば最初に選択部４１１がアンテナ４１３−１を選択しかつ選択部４１２がアンテナ４１４−１を選択して、これらのアンテナからの受信信号に基づいて受信信号を受信復調する。このとき大小比較部２６１により、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回っていることを示す判定結果Ｓ１０が得られると、選択部４１１が受信アンテナをアンテナ４１３−２に切り替えると共に選択部４１２が受信アンテナをアンテナ４１４−２に切り替える。
【０２３５】
受信系４１０は、このように受信アンテナを切り替えても相変わらず、大小比較部２６１により、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回っていることを示す判定結果Ｓ１０が得られると、大小比較部３２２から送信系に対して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することを指示する判定信号Ｓ４０を送出する。因みに、図３７の場合には大小比較部３２２のしきい値４は「１」に設定されており、カウンタ３２１のカウント値が「２」となったとき、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することを指示する判定信号Ｓ４０を送出するようになっている。
【０２３６】
以上の構成によれば、複数のアンテナを使用する場合、どのアンテナを選択しても干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さい伝搬環境のときだけ、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにしたことにより、複数アンテナを用いた場合に、伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【０２３７】
なおこの実施の形態では、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さくなったときに、セクタアンテナを切り替える場合について述べたが、セクタアンテナを切り替える方法はこれに限らない。例えば干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値がしきい値を下回るサブキャリア数があるしきい値を上回ったときに、セクタアンテナを切り替えるようにしてもよい。また干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値がしきい値を下回るサブキャリア数が連続するときに、セクタアンテナを切り替えるようにしてもよい。
【０２３８】
また上述の実施の形態１２〜１７及び２２では、干渉補償で用いる逆行列の行列式の絶対値を、複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するか否かを判断するための基準として用いたが、本発明はこれに限らず、要は伝搬路推定精度が低い場合にいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信すればよい。
【０２３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数のアンテナから同一時間に同一サブキャリアから異なるデータを送信し、特定のサブキャリアからは既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法において、ＯＦＤＭ信号に適宜ヌル信号を挿入するようにしたことにより、残留位相誤差の検出精度の劣化を防ぐことができ、誤り率特性の向上したＯＦＤＭ通信方法及びＯＦＤＭ通信装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図２】実施の形態におけるＯＦＤＭ通信システムの全体構成を示す図
【図３】実施の形態１におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態２のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図６】実施の形態２におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図７】実施の形態３のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図８】実施の形態３におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態４のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図１０】実施の形態４におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態５のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図１２】実施の形態５におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態６のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図１４】実施の形態６におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１５】実施の形態７のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図１６】実施の形態７におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１７】実施の形態８におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図１８】直流オフセット除去回路の構成を示すブロック図
【図１９】実施の形態９におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図２０】実施の形態１０におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図２１】実施の形態１１におけるＯＦＤＭ通信装置の端末の送信系の構成を示すブロック図
【図２２】実施の形態１１におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２３】実施の形態１２におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図２４】実施の形態１２におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２５】実施の形態１３におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図２６】実施の形態１４におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２７】実施の形態１５におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２８】実施の形態１６におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２９】実施の形態１７におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図３０】実施の形態１８におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図３１】実施の形態１９におけるＯＦＤＭ通信システムの全体構成を示す概略図
【図３２】実施の形態１９におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図３３】実施の形態２０におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図３４】実施の形態２０におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図３５】伝搬路トラッキング部の構成を示すブロック図
【図３６】実施の形態２１におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図３７】実施の形態２２におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図３８】ＯＦＤＭ信号におけるパイロットシンボルの配置例を示す図
【図３９】伝搬路推定の説明に供するＯＦＤＭ通信システムの全体構成を示す図
【図４０】ＯＦＤＭ信号の一般的なフレームフォーマットを示す図
【図４１】従来のＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図４２】従来のＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図４３】係数算出部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１、１０２、２７０ ＯＦＤＭ通信装置
１１０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２１０、２２０、２３０、２５０、２８０、３４０、３６０、３７０、４００ 送信系
１１１、１６１、２１１ 符号化部
１１２、１６２、２１２ プリアンブル挿入部
１１３、２１３ 変調部
１１４、１６５、２２３ シリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）
１１５、１５１、１５４ パイロットキャリア挿入部
１１６、１５２、１５３、１７１、１９１ ヌル信号挿入部
１１７、１１８ 逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
１２０、２００、２４０、２６０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３８０、４１０ 受信系
１２１、１２２ 高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
１２３、１２５、３８３、３８４ 伝搬路推定部
１２４、１２６ 伝搬路補償・干渉補償部
１２７ 係数算出部
１２８、１２９、１４１、１４２、１８１、１８２、２１４、２１５、２２１、２２２、２５１、２５２、３０１、３３１、３４１、３４２、３６１、３６２、３７３、３７４、４０１、４１１、４１２ 選択部
１３０ 残留位相誤差検出部
１３１、１３２ 位相補償部
１３３、１６４ パラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）
１３４ 復号化部
２０１、２０２ 直流オフセット除去回路（ＤＣ除去）
２６１、３１２、３２２、３７２、４０２ 大小比較部
３１１、３２１、３７１ カウンタ
３５０ ＯＦＤＭ通信システム
３８１、３８２ 伝搬路トラッキング部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 伝搬路特性
ＴＸ１、ＴＸ２ 送信信号
ＲＸ１、ＲＸ２ 受信信号
ＡＮ１〜ＡＮ４、４１３−１、４１３−２、４１４−１、４１４−２ アンテナ
Ｓ１０、Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ４０、Ｓ５０ 判定信号
Claims (25)
- 複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信すると共に、前記ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法であって、前記既知信号は前記複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみから送信し、当該アンテナ以外のアンテナからは、前記既知信号を送信しているサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアによりヌル信号を送信する、ことを特徴とするＯＦＤＭ通信方法。
- 前記既知信号を送信するアンテナを、前記複数のアンテナの中で切り替える、ことを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信すると共に、前記ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法であって、前記複数のアンテナから送信する各ＯＦＤＭ信号の互いに周波数帯域の異なるサブキャリアにより前記既知信号を送信し、あるアンテナにおいて既知信号が送信されているサブキャリアに対応する、他のアンテナにおけるサブキャリアによりヌル信号を送信する、ことを特徴とするＯＦＤＭ通信方法。
- 特定のサブキャリアについては、前記複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみからデータを送信し、当該アンテナ以外のアンテナからは、当該データを送信しているサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアによりヌル信号を送信する、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 前記特定のサブキャリアは、ＯＦＤＭ信号の中心周波数から離れたサブキャリアである、ことを特徴とする請求項４に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 前記特定のサブキャリアにおいてデータを送信するアンテナを前記複数のアンテナの中で切り替える、ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 直流点のサブキャリアについて、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信する、ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 特定のバースト信号は１本のアンテナのみから送信し、このバースト信号を送信している間は他のアンテナからはヌル信号を送信する、ことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 前記特定のバースト信号を複数に分割し、分割したバースト信号を送信するアンテナを切り替える、ことを特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 前記特定のバースト信号は、他のバースト信号より良好な品質が要求されるバースト信号である、ことを特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 請求項８のＯＦＤＭ通信方法を、上り回線の通信にのみ適用する、ことを特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 請求項８のＯＦＤＭ通信方法を、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下においてのみ適用する、ことを特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- ＯＦＤＭ信号を受信したときに、当該ＯＦＤＭ信号に重畳された既知信号に基づいて各アンテナ間の伝搬路特性を求め、この伝搬路特性を行列成分として表したときの逆行列の行列式の絶対値の大小に基づいて前記伝搬路推定精度を求める、ことを特徴とする請求項１２に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 前記逆行列の行列式の絶対値の大小をしきい値判定し、前記逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいときに、前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信すると共に、当該しきい値を前記ＯＦＤＭ信号の受信品質に応じて変化させるようにする、ことを特徴とする請求項１３に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 前記逆行列の行列式の絶対値の大小を第１のしきい値を用いてしきい値判定し、前記逆行列の行列式の絶対値が前記第１のしきい値よりも小さいサブキャリアの数が第２のしきい値よりも多いときに、前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する、ことを特徴とする請求項１３に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 前記逆行列の行列式の絶対値の大小をしきい値判定し、前記逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいサブキャリアが所定回数以上連続するときに、前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する、ことを特徴とする請求項１３に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 前記逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいサブキャリアが所定回数以上連続しているか否かを判定するためのしきい値を、前記ＯＦＤＭ信号の受信品質に応じて変化させるようにする、ことを特徴とする請求項１６に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 所定の通信単位期間内の最後に送信するバースト信号は、前記複数のアンテナのうちのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信する、ことを特徴とする請求項１、請求項３又は請求項１２に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 通信相手局が自局に加えて他局ともＯＦＤＭ通信を行っている場合には、前記通信相手局に対して前記複数のアンテナのうちのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する、ことを特徴とする請求項１、請求項３又は請求項１２に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 請求項８のＯＦＤＭ通信方法を、周期的に行う、ことを特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する周期を、要求される伝送効率、要求される受信品質又は伝搬路の変動速度に応じて変える、ことを特徴とする請求項２０に記載のＯＦＤＭ通信方法。
- 複数のアンテナと、複数の送信データをそれぞれ直交周波数分割多重処理を施すことにより前記複数のアンテナそれぞれから送信する複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、前記各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアに既知信号を挿入する既知信号挿入手段と、前記各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアにヌル信号を挿入するヌル信号挿入手段と、を具備し、前記既知信号挿入手段は、前記複数のＯＦＤＭ信号のうちのいずれか１つのＯＦＤＭ信号に既知信号を挿入し、前記ヌル信号挿入手段は、前記既知信号挿入手段により既知信号が挿入されたＯＦＤＭ信号以外のＯＦＤＭに対して、既知信号が挿入されたサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアにヌル信号を挿入する、ことを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。
- 複数のアンテナと、複数の送信データをそれぞれ直交周波数分割多重処理を施すことにより前記複数のアンテナそれぞれから送信する複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、前記各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアに既知信号を挿入する既知信号挿入手段と、前記各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアにヌル信号を挿入するヌル信号挿入手段と、を具備し、前記既知信号挿入手段は、前記複数のＯＦＤＭ信号の互いに周波数帯域の異なるサブキャリアに既知信号を挿入し、前記ヌル信号挿入手段は、あるＯＦＤＭ信号において既知信号が挿入されたサブキャリアと対応する周波数帯域の、他のＯＦＤＭ信号のサブキャリアにヌル信号を挿入する、ことを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。
- 伝搬路推定精度を取得する手段と、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下においてのみ、前記複数のアンテナのいずれか１本のみからＯＦＤＭ信号を送信させる送信制御手段と、を具備することを特徴とする請求項２３に記載のＯＦＤＭ通信装置。
- 周期的に、前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信させる送信制御手段、を具備することを特徴とする請求項２３に記載のＯＦＤＭ通信装置。
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